分布式变频集中供热系统稳定性研究

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传统集中供热系统的动力配置方式使得其系统能耗较高,供热效果不理想。集中供热系统的节能主要是集中在系统能效的提高和输配能耗的降低,这方面的研究已经日益引起广泛的重视。分布式变频集中供热系统是一种新的集中供热系统形式,其输送能耗低、供热质量较高。本文通过理论计算与分析的方法研究分布式变频集中供热系统的稳定性。分布式变频集中供热系统实质上为多泵并联的闭式水循环系统,分布式变频集中供热系统的动力配置方式使其工作原理和传统集中供热系统不同。本文在总结前人工作的基础上建立数学模型,利用流量偏移系数法研究分布式变频集中供热系统的稳定性。重点考虑了循环水泵特性曲线的选取、动力配置方式、管路特性等因素对分布式变频集中供热系统稳定性的影响。通过理论分析研究了用水泵比例定律计算分布式变频集中供热系统变工况运行后的新工况的可行性。分析了分布式变频集中供热系统通过水泵变频调节系统流量及改变阀门阻抗调节系统流量对系统稳定性的影响,并进行了实验验证得出如下结论:在分布式变频集中供热系统中不能用水泵比例定律计算变频泵变频运行后的工况;调节相同流量时,变频调节流量及阻抗调节流量对系统的稳定性影响相同。利用偏移系数法结合基尔霍夫压降定律及流量定律建立数学模型,研究了水泵特性曲线的选取、动力配置方式、管路特性对分布式变频集中供热系统稳定性的影响并得出如下结论:在分布式变频集中供热系统中处于热源或干路的水泵应选取具有平坦水泵特性曲线的水泵,处于支路的水泵应选择具有陡峭水泵特性曲线的水泵。无源分布式变频集中供热系统稳定性最好,传统集中供热系统稳定性次之,有源分布式变频集中供热系统稳定性最差。对于存在零压差点的分布式变频集中供热系统,零压差点控制在管网的两端时系统的稳定性较好,控制在管网的中部时系统的稳定性较差。
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