地面辐射供暖系统控制方式..doc

地面辐射供暖系统控制方式 首尔大学 金梧凤 天津大学 王荣光 摘要 ： 本文介绍韩国地面辐射供暖发展的现状，同时，根据国外相关研究结果，系统地分析地面辐射供暖各种控制方式的特征，并对实际应用的可能性进行评价。 关键词： 地面辐射供暖系统，控制方式，供水温度控制，散热量调节 0 引言 目前， 低温热水地面辐射供暖技术在全世界范围内逐渐得到人们的广泛应用与好评，对它的研究也越来越活跃，在亚州韩国是唯一拥有90%以上的住宅中采用这一技术的国家。韩国国内的住宅供暖方式基本可分为集中供暖，区域供暖以及户式供暖。从上世纪90年代开始，随着天然气的普及和小型户式锅炉技术的进步，户式供暖得到了长足的发展。 最近几年，在中国国内，由于低温热水地板辐射供暖技术的优越性得到了社会各界的认同，因此这一技术的研究及在住宅供暖中的实际应用发展十分迅速；但是有关低温热水地板辐射供暖技术的研究，大部分只局限于传热过程以及热源方式的研究，而在低温热水地板辐射供暖系统控制方式的研究却比较缺少。本文着重介绍低温热水地板辐射供暖系统的控制方法及其应用。 1.国外研究结果考察及控制系统影响因子的分类 1.1 国外研究结果 1) Adlam控制理论 根据Adlam(1949)的研究，低温热水地面辐射供暖系统的控制方式可以分为供水温度控制方式以及流量控制方式，其中流量控制方法可分为变流量控制（variable flow control）方式以及双位开关式（on/off）控制方式。 2) Bourne控制理论 根据Bourne(1989)的研究，地表面散热量的控制方式可分为流量控制方式以及供回水温差控制方式，Bourne比较各种控制方式的性能以后认为根据室外温度的变化补偿供水温度的方式（supply water temperature reset）是控制室内温度的最理想的方式，并且房间的室温控制可使用手动流量调解阀，二通阀，三通阀，四通阀以及房间专用水泵等设备予以控制。 3) MacCluer控制理论 MacCluer(1991)首先把以前的控制方式分为室内温度控制法(indoor temperature feedback control)，室外温度补偿法(outdoor reset control)以及“室外温度补偿控制+流量控制”(outdoor reset with flow inhibition)，等方式，并新推出了热量比例控制方式(proportional flux modulation)。 4) 韩国建设技术研究院的控制理论 韩国建设技术研究院(1993)把韩国国内常用的控制方式归纳为室内温度控制，回水温度控，地表面温度控制以及组合控制方式。 1.2 影响控制系统因子的分类 纵观国外所分的各种控制方式表面看好像其种类复杂，多样，但实际上同一种控制方式名称多样化的情况较多，而且分类标准不明确，因此在本文笔者为了系统分类各种控制方式首先分析出适用于地面辐射供暖系统的控制方式影响因子，而后随着控制因子系统分类了控制方式。 地面辐射供暖系统控制方式影响因子一般可分类成控制系统所需要的测定参数，舒适性设定参数以及为维持设定参数所需的调节参数。过去的控制方式大部分根据设定参数以及所使用的设备特性进行分类，后来Adllam、Bourme等人认为根据具体调节参数分类控制方式较为合理。 在地面辐射供暖系统中，地表面的散热量（向上）可以用式 （1）表示, 它的大小主要取决于热水的流量及温度，因此维持设定参数室温的调节参数可划分为热水流量，热水温度以及地表面散热量。 （1） 式中：－地表面散热量，kj； －热水流量，Kg/h ；－供、回水温度差，℃； Cp－ 水的热容量，kj / （kg.℃.） 。 地面辐射供暖系统控制方式利用供水温度，供水流量，单位热量，热源以及供水时间等调节参数可系统的分类成供水温度控制(质调解)，流量控制(量调节)，热量控制以及供水温度/流量同时控制方式，其结果列于表－1。 表 －1 地面辐射供暖系统控制方式 控制方式影响因子 供水温度 散热量 供水温度一定 供水温度变化 供水流量 流量 连续 定流量 － 室外温度补偿控制 热源放热 量控制 室外温度补偿控制+室温反馈控制 变流量 变流量控制 － － 流量 间断 开关式控制 双位开关式控制 室外温度补偿控制+双位开关式控制 脉冲式控制 脉冲式开关控制 室外温度补偿控制+脉冲式式控制 2. 控制方式特性以及性能评价 2.1控制方式的概念 1) 供水温度控制(质调解)方式 ① “室外温度补偿控制”(outdoor reset control) Hutchinson、Algren等人认