【摘要】：隨著我國生活水平的不斷提高以及建筑業(yè)的快速發(fā)展,集中供熱系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,但隨之而來的是能源消耗的不斷增長,使我國能源結(jié)構(gòu)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為解決傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)中供熱效果差、冷熱不均、能源浪費等問題,分布式供熱系統(tǒng)的提出得到了諸多專家學(xué)者的認(rèn)可,與傳統(tǒng)的供熱系統(tǒng)相比,其具有水力穩(wěn)定性高、適應(yīng)熱負(fù)荷變化能力強(qiáng)、輸送效率高等優(yōu)點,而且由于其末端動力形式的不同而形式多樣,末端動力提供、熱量按需分配是保證分布式供熱系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)。本文首先從結(jié)構(gòu)和節(jié)能效果方面比較了分布式供熱系統(tǒng)和傳統(tǒng)供熱系統(tǒng)兩者的區(qū)別,分析了分布式供熱系統(tǒng)的幾種優(yōu)點,然后提出了分布式供熱系統(tǒng)的三種末端動力形式:變頻泵、混水泵和噴射泵,表明末端動力形式是保證分布式供熱系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵因素。其次對三種末端動力形式的工作原理、在系統(tǒng)中的應(yīng)用及節(jié)能效果分別進(jìn)行了詳細(xì)分析:末端動力形式為變頻水泵時,其利用改變電源頻率大小的方式來改變電機(jī)轉(zhuǎn)速,從而控制水流量大小的原理達(dá)到節(jié)約能源的效果,以濟(jì)南市某供熱管網(wǎng)為例,通過計算得出利用變頻水泵作為末端動力形式與傳統(tǒng)供熱相比具有顯著的節(jié)能效果;末端動力形式為混水泵時,本文以四通混水器為例,利用CFD軟件模擬了其內(nèi)部溫度場的分布情況,其對二次網(wǎng)供水溫度具有調(diào)節(jié)作用,并通過實例將混水泵與板換系統(tǒng)作比較得出混水泵作為末端動力形式能耗較小,具有節(jié)能效果;末端動力形式為噴射泵時,本文對噴射泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行了研究,也利用CFD軟件對其內(nèi)部溫度場、速度場及壓力場進(jìn)行了模擬分析,并通過實例對比得出噴射泵作為末端動力形式既節(jié)約了能耗又減少了初投資,在供熱系統(tǒng)中有極大優(yōu)勢。最后本文分別分析了三種末端動力形式的適用場所:變頻水泵適用范圍較廣,特別適用于供熱距離遠(yuǎn)、用戶多、流量大的系統(tǒng);混水泵適用于管網(wǎng)供水溫度超過末端用戶所需溫度時的直連系統(tǒng),如地面輻射采暖系統(tǒng)或同時存在散熱器采暖及地暖采暖的系統(tǒng),將混水泵安裝在采用地暖系統(tǒng)的入口處;噴射泵適用于同時存在高、低區(qū)管網(wǎng)的系統(tǒng),也適用于同時存在散熱器采暖及地暖采暖的系統(tǒng)中,前提是要有足夠的供回水壓差。
[Abstract]:With the continuous improvement of living standards and the rapid development of construction industry in China, the application of central heating system is more and more extensive, but with the continuous growth of energy consumption, China's energy structure is facing severe challenges. In order to solve the problems of poor heating effect, uneven cooling and heat, energy waste and so on, the distributed heating system has been recognized by many experts and scholars. Compared with the traditional heating system, it has the advantages of high hydraulic stability, strong ability to adapt to the change of heat load, high transportation efficiency, and because of the different forms of power at the end of the system, the terminal power is provided. Heat distribution according to demand is the key technology to ensure the safe and reliable operation of distributed heating system. This paper first compares the difference between distributed heating system and traditional heating system from the aspects of structure and energy saving effect, analyzes several advantages of distributed heating system, and then puts forward three terminal dynamic forms of distributed heating system: variable frequency pump, mixed pump and jet pump, which shows that the terminal dynamic form is the key factor to ensure the operation of distributed heating system. Secondly, the working principle of three kinds of terminal power forms, the application in the system and the energy saving effect are analyzed in detail: when the terminal dynamic form is variable frequency pump, it can change the speed of motor by changing the frequency of power supply, so as to control the principle of water flow to achieve the effect of energy saving, taking a heating network in Jinan as an example. Through calculation, it is concluded that the use of frequency conversion pump as the terminal power form has a significant energy saving effect compared with the traditional heating. When the end dynamic form is the mixed water pump, this paper takes the four-way water mixer as an example, simulates the distribution of its internal temperature field by using CFD software, which can adjust the water supply temperature of the secondary network, and compares the mixed water pump with the plate exchange system. It is concluded that the energy consumption of the mixed water pump as the end power form is small and has the effect of energy saving. When the terminal dynamic form is the jet pump, the structural design of the jet pump is studied in this paper, and the internal temperature field, velocity field and pressure field are simulated and analyzed by using CFD software. Through the comparison of examples, it is concluded that the jet pump, as the terminal dynamic form, not only saves energy consumption but also reduces the initial investment, and has great advantages in the heating system. Finally, this paper analyzes three kinds of applicable places of terminal power form: variable frequency pump is widely applicable, especially suitable for the system with long heating distance, many users and large flow rate, and the mixed water pump is suitable for the direct connection system when the water supply temperature of pipe network exceeds the temperature required by the end user, such as the ground radiation heating system or the system with radiator heating and floor heating at the same time, and the mixed pump is installed at the entrance of the ground heating system, and the mixed water pump is suitable for the direct connection system when the water supply temperature of the pipe network exceeds the temperature required by the end user. The jet pump is suitable for the system with high and low area pipe network at the same time, and also suitable for the system with radiator heating and ground heating at the same time, provided that there should be enough water pressure difference.
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU995

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本文編號：2504384