大型公共建筑空调系统节能运行若干问题分析

【摘要】：大型公共建筑空调系统能耗在建筑能耗中占有很大的比重,国内对于此类空调系统的节能运行策略还处于尝试阶段。系统优化节能运行是一个系统中多部件优化节能运行协调的过程,整个空调系统的节能运行虽然未必需要保证系统中每个部件都运行于最小能耗状态下,出于尝试阶段的研究需要对系统中每个部件都做详细的调查了解,掌握与节能运行有关的详细资料。 针对大型空调系统节能需求,本文研究了在满足热舒适感前提下,降低室内环境控制参数要求,以减少空调系统所承担的负荷可能性。通过对影响人体热舒适程度的七个因素进行分析,影响人体舒适程度的四个环境控制变量:室内空气温度、室内空气相对湿度、人体周围空气流速及围护结构内表面和其他物体表面温度,以及热舒适范围。并且对空调房间内热舒适感使用定量的评价指标。这样,空调系统节能运行就存在了多种选择,在实际空调系统运行时可以选择一种对系统负荷最低的环境控制变量的组合。 人体热舒适感受到多个室内环境控制变量的影响,因此了解多控制变量之间在热湿环境中的关系将有助于空调系统节能运行的负荷指标制定,以便设定工程上合理可行的节能环境参数,本研究对空调房间内热湿过程进行了详细的分析并建立了模型。并对模型使用Matlab进行了计算仿真。 随着制冷机制造技术的进步,制冷机组能耗在空调系统中逐渐下降,能量输送系统运行能耗逐渐在整个系统能耗占据较大比例。本研究对能量输送系统中广泛使用的流体输送方式与负荷控制形式进行了分析。并且分析了水力系统中影响能量消耗的因素与水力系统中能量提供者泵与风机的特性,比较得出不同控制形式对节能运行的影响的重要结论。结果表明并不是所有的控制形式下水泵的变频调节都能发挥三次方的节能效果。 最后针对空调系统中耗能大户冷水机组,分别研究用机械能提供冷量的压缩式冷水机组与以热能提供冷量的吸收式冷水机组的不同形式与各自的特性。针对节能要求,分析了当负荷需求降低时,冷水机组的单机调节与冷水机组群的调节方法。 【关键词】：空调系统 节能运行 控制调节
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TU831.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 存在的问题10-11
• 1.3 国内外研究状况11-14
• 1.4 本论文的主要工作14-16
• 第2章 降低室内环境控制参数要求可行性分析16-52
• 2.1 热舒适感16-26
• 2.1.1 热舒适感影响因素16-18
• 2.1.2 热舒适感范围18-20
• 2.1.3 热舒适方程与评价舒适度的指标20-26
• 2.2 空气热湿环境模型26-43
• 2.2.1 空调工程设计负荷模型28-29
• 2.2.2 热湿问题在空调工程中的解决29-30
• 2.2.3 空调房间热湿过程原理分析30-34
• 2.2.4 空调工程热湿过程模型34-36
• 2.2.5 模型整理36-43
• 2.3 空调房间内空气热湿环境模型仿真43-51
• 2.3.1 模型方程组中方程的选择43-44
• 2.3.2 模型计算44-46
• 2.3.3 计算使用工具——Matlab中的ode4546-48
• 2.3.4 计算结果48-51
• 2.4 本章小结51-52
• 第3章 能量输送系统运行控制分析52-66
• 3.1 冷冻水输送方式52-55
• 3.2 冷水系统变流量运行控制方法55-58
• 3.2.1 温差控制法55-56
• 3.2.2 压差控制法56-58
• 3.2.3 流量控制法58
• 3.2.4 其他方法58
• 3.3 水系统控制节能分析58-65
• 3.3.1 水力管路能量消耗58-60
• 3.3.2 机械能转换的流体能量60-62
• 3.3.3 水泵变频调节流量与在管道中的应用62-65
• 3.4 本章小结65-66
• 第4章 冷水机组的运行控制分析66-78
• 4.1 冷水机组的分类与各自特性66-70
• 4.1.1 压缩式冷水机组66-68
• 4.1.2 吸收式冷水机组68-70
• 4.2 影响冷水机组的因素70-71
• 4.3 冷水机组的其他部件节能调节71-72
• 4.3.1 蒸发器的调节72
• 4.3.2 冷凝器的调节72
• 4.4 单机组调节72-75
• 4.4.1 离心式冷水机组调节72-75
• 4.4.2 吸收式溴化锂冷水机组调节75
• 4.5 冷水机组群的调节75-76
• 4.6 本章小结76-78
• 结论78-81
• 参考文献81-84
• 附录84-89
• 致谢89-90
• 个人简历90

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