基于循环水供暖的室内温度调控分析

黄岭，李楠，雷俊瑶

（东北林业大学，黑龙江哈尔滨，150000）

0 引言

近年来室内供暖问题受到了广泛关注。如何调整供水流量使得室内温度维持在一个令人舒适的范围内，成为了许多人研究的重点课题。水暖暖气片广泛应用于家庭及办公室等场合，特别是东北三省地区。我国的水暖产业也逐渐发展起来，尤其是钢制和铜，铜和铝复合型水暖暖气片，市场较为广阔。主要的原因是热稳定性能好，无噪声，比较节能，供暖充足。问题为当进水流量和室外温度一定时，求解房间动态温度分布，在此研究背景下，研究人员可以根据已经建立好的模型进行预估判，合理的调整进水与出水口的管流量，以达到室内温度为最理想的一种状态，具有很强的应用前景。

1 问题分析

1.1 产热计算

假设：出水口温度设为30℃；室内平均温度为21℃

（经查阅数据资料可得，水暖供热进水口温度与出水口温度相差10℃，由于题目中进水口温度40℃，故出水口温度应为30℃。）

故构建暖气片产热温度模型如下：

Q—管段的热负荷[3]（W）；G—管段的流量（kg/h）；F—暖气片产热面积（m2）；

tsg—散热器进水温度（℃）；tsh—散热器出水温度（℃）

F=2m×1m=2m2G=1×500kg/h=500kg/h

故暖气片的总产热为Q产=2Q1=2×5813.95=11627.9W

1.2 散热计算

室内的温度设为平均值21℃，室外的温度为0℃，故热量向室外扩散，热量扩散分为两部分：①热量通过窗户向的散失 ②热量通过墙体的散失。

（1）第一部分通过窗户向室外散热[4]散热过程可简化为为三个过程

室内热量向玻璃内侧扩散→玻璃内侧向玻璃外侧扩散→玻璃外侧向室外扩散

假设：玻璃厚为a1=4mm；……