公共建筑集中空调冷源及水系统节能设计与能耗分析

【摘要】：公共建筑集中空调系统高能耗问题日益突出，要改善这一现状最有利的方法就是从设计阶段尽可能根除造成能耗问题的隐患,集中空调冷源及水系统能耗在空调系统总能耗中占据了很大比例，因此在集中空调冷源及水系统方面开展节能设计研究具有重要的理论和实际意义。 本文对公共建筑空调冷源及水系统节能设计与能耗分析进行了研究，采用最优化方法建立了实现集中空调冷源及水系统节能设计的最优化目标函数，并以此函数为基准实现某公共建筑集中空调冷源及水系统的节能设计，并通过该建筑空调冷源及水系统的实际运行数据对节能设计的效果进行评价。 通过对集中空调冷源及水系统工作流程及能耗层次图的分析，确定以冷源及水系统全局能耗优化为目标的优化方案和目标函数，并对目标函数中冷水机组能耗、冷冻水泵能耗、冷却水泵能耗和冷却塔能耗分别建立数学模型，确定独立变量并给出约束条件，确定目标函数与独立变量间的综合表达式。 通过分析冷水机组配置与公共建筑冷负荷特性关系、水泵配置与空调区域特性关系、水泵配置与表冷器换热特性关系，提出通过综合制冷系数对冷水机组选型方案评价的方法；通过空调冷冻水系统静特性系数确定二级泵变流量方案适用性的评价准则。 按照目标函数中冷源及水系统全局能耗最小的优化目标，采用DeST分析某公共建筑空调冷负荷特性，对其空调冷源及水系统进行节能设计，以系统年能耗最低的原则为依据确定节能系统方案，最后通过该建筑空调冷源及水系统实际能耗分析评价节能设计的效果。 【关键词】：空气调节 冷源 水系统 节能设计 能耗分析
【学位授予单位】：北京建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 课题研究的背景和意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-12
• 1.2.1 我国建筑节能的基本目标和任务8-9
• 1.2.2 国内研究现状9-11
• 1.2.3 国外研究现状11-12
• 1.3 课题研究的内容12
• 1.4 本章小结12-13
• 第2章 公共建筑集中空调冷源及水系统节能设计13-31
• 2.1 最优化方法13
• 2.2 公共建筑集中空调冷源及水系统节能设计的全局影响因素13-19
• 2.2.1 冷水机组配置与公共建筑建筑冷负荷特性的关系13-15
• 2.2.2 水泵配置与公共建筑空调区域特性的关系15-17
• 2.2.3 水泵配置与表冷器换热器特性的关系17-19
• 2.3 公共建筑集中空调冷源及水系统节能设计优化目标19-24
• 2.3.1 公共建筑集中空调冷源及水系统工作流程19-20
• 2.3.2 公共建筑集中空调冷源及水系统节能评价指标20-23
• 2.3.3 公共建筑集中空调冷源及水系统优化目标23-24
• 2.4 数学模型24-30
• 2.4.1 目标函数24
• 2.4.2 冷水机组数学模型24-25
• 2.4.3 冷冻水泵数学模型25-27
• 2.4.4 冷却水泵数学模型27-28
• 2.4.5 冷却塔数学模型28
• 2.4.6 约束条件28-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第3章 公共建筑集中空调冷源及水系统节能设计工程应用31-40
• 3.1 工程基本信息与建筑模型31-33
• 3.1.1 建筑基本信息31-32
• 3.1.2 建筑模型32-33
• 3.2 建筑负荷模拟与特性分析33-35
• 3.3 空调冷源与水系统节能设计方案选择与分析35-37
• 3.4 空调冷源与水系统设计方案能耗分析与比较37-39
• 3.5 本章小结39-40
• 第4章 公共建筑空调冷源及水系统运行能耗分析40-51
• 4.1 冷水机组的实际运行情况分析40-46
• 4.1.1 冷水机组实际运行冷冻水温度分析41-42
• 4.1.2 冷水机组全年运行制冷系数 COP 分析42-43
• 4.1.3 冷水机组实际制冷量与空调冷负荷的分析43-46
• 4.2 空调冷源及水系统运行能耗及能效分析46-50
• 4.2.1 冷源及水系统综合能效系数 EERw分析46-47
• 4.2.2 冷水机组运行性能系数 COP 分析47-49
• 4.2.3 空调冷冻水泵耗电输冷比 ECR 分析49-50
• 4.4 本章小结50-51
• 第5章 结论与展望51-54
• 5.1 结论51-53
• 5.2 展望53-54
• 硕士期间发表的学术论文54-55
• 参考文献55-57
• 致谢57

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