基于负荷预测的既有建筑制冷机组运行节能研究

【摘要】： 随着国民经济的快速发展和能源供应的日益紧缺,我国的降耗节能工作已刻不容缓,这是关系到我国经济、社会和谐、稳定、可持续发展的重要保障。建筑作为耗能大户,其能源消耗占到社会总能耗的30%以上,而各类建筑中耗能最大的公共建筑能耗,如何挖掘其节能潜力,将对于整体的节能目标起着关键作用。对于新建建筑,现在普遍采取了较好的节能措施和良好的自动控制系统,其节能效果已有很大成效;而对于既有公共建筑,由于进行设备改造需要花费较大的投资,目前主要的研究目标应该是寻找既经济又实用的节能改造措施和策略。 本文以既有公共建筑集中空调系统为主要研究对象,首先选取了哈尔滨市具有代表性的公共建筑作为调查研究对象,对其建筑的基本状况及运营情况进行调查,并以此为基础分析了空调系统运行过程中存在的一些常见问题。然后以上海市某公共建筑作为模拟对象,模拟计算其全年空调季节逐时冷负荷,以此为神经网络训练样本,利用Matlab神经网络工具箱对空调系统负荷的预测进行了研究,得出结论基于神经网络BP算法的空调负荷预测具有较好的准确性,同时提出了负荷系数的概念;然后总结和分析了常用制冷机组的部分负荷特性,并给出了常用的螺杆机和离心机部分负荷下的“功率百分比-负荷率变化曲线”和COP-R曲线方程,为机组的调节运行提供了基础资料;最后通过分析空调系统全年部分负荷下制冷机组最优负荷分配方案,给出了“系统机组能耗-负荷系数曲线”,并通过此曲线结合预测得到的负荷系数给出了机组运行方案。 本论文以调研为依据,通过对数据的统计分析,结合计算机模拟技术,对既有建筑集中空调系统的运行节能策略进行了科学、客观的量化分析。本课题对于我国既有公共建筑集中空调系统的节能运行,以及今后有关既有建筑节能工作的深入研究,具有一定的指导意义。 本课题是“十一五”国家科技支撑计划重大项目“既有建筑综合改造关键技术研究与示范”课题五“既有建筑设备改造关键技术研究”(2006BAJ03A05)的部分内容。 【关键词】：既有建筑 神经网络 负荷预测 负荷分配策略
【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】：2009
【分类号】：TU831.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1. 课题来源及背景10-11
• 1.1.1. 课题来源10
• 1.1.2. 课题背景10-11
• 1.2. 课题研究的目的和意义11-14
• 1.2.1. 我国既有建筑空调系统运行中常见的问题11-13
• 1.2.2. 研究的目的和意义13-14
• 1.3. 国内外负荷预测方法研究现状及冷水机组常见运行策略14-17
• 1.3.1. 国内外负荷预测方法研究现状14-15
• 1.3.2. 部分负荷下冷水机组运行策略研究现状15-16
• 1.3.3. 本课题的主要研究内容16-17
• 第2章 既有建筑集中空调系统运行能耗调查与分析17-32
• 2.1. 部分关键设备的能效评价17-24
• 2.1.1. 冷水机组的常用能效评价指标17-21
• 2.1.2. 水泵的常用能效评价指标21-23
• 2.1.3. 其他运行能耗评价指标23-24
• 2.2. 调查建筑总体能耗分析24-25
• 2.3. 典型建筑运行能耗初步分析25-31
• 2.3.1. 建筑概况25-26
• 2.3.2. 冷机及水泵运行能效评价26-31
• 2.4. 本章小结31-32
• 第3章 基础数据样本的建立32-48
• 3.1. 典型气象年的数据介绍32-34
• 3.1.1. 典型气象年概念32-34
• 3.1.2. 中国典型气象年（CNTMY）34
• 3.2. 上海典型气象（设计典型）年气象参数分析34-36
• 3.3. 建筑模拟工具简介及Dest 软件介绍36-40
• 3.3.1. 建筑模拟工具分类36-37
• 3.3.2. DeST 软件介绍37-40
• 3.4. 建筑模型的建立及负荷预测数据样本的建立40-44
• 3.5. 数据样本分析44-47
• 3.6. 本章小结47-48
• 第4章 负荷预测的人工神经网络BP 算法程序实现及预测结果分析48-66
• 4.1. 人工神经网络48-49
• 4.2. BP 神经网络概述49-55
• 4.2.1. BP 神经网络模型49-50
• 4.2.2. 网络拓扑结构的确定50-51
• 4.2.3. BP 网络的标准学习算法51-53
• 4.2.4. 数据的预处理53-54
• 4.2.5. BP 神经网络学习算法的MATLAB 实现54-55
• 4.3. 室外气象参数的确定55-57
• 4.3.1. 室外干球温度的预测55-56
• 4.3.2. 相对湿度的预测56
• 4.3.3. 太阳辐射强度的预测56-57
• 4.4. 空调逐时冷负荷的预测模型及预测结果分析57-64
• 4.4.1. 输入参数和输出参数的选取57-59
• 4.4.2. 负荷预测的BP 算法Matlab 实现59
• 4.4.3. 预测结果分析59-61
• 4.4.4. 网络结构对负荷预测的影响分析61-63
• 4.4.5. 负荷系数63-64
• 4.5. 本章小结64-66
• 第5章 部分负荷时制冷机组的负荷分配策略分析66-84
• 5.1. 前言66
• 5.2. 综合部分负荷性能值IPLV 的局限性66-68
• 5.3. 制冷机组的集群运行策略68-73
• 5.3.1. 制冷机组能耗目标函数的建立及求解69-71
• 5.3.2. 制冷机组部分负荷性能分析71-73
• 5.4. 制冷机组的运行方案能耗分析73-82
• 5.4.1. 制冷机组配置模式73-76
• 5.4.2. 制冷机组全年运行能耗分析76-79
• 5.4.3. 模拟建筑运行方案79-82
• 5.5. 该研究方法的局限性及水泵变流量运行节能分析82-83
• 5.6. 本章小结83-84
• 结论84-86
• 参考文献86-90
• 附录90-96
• 致谢96

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

空调冷水机组节能运行特性的研究    高丽颖

青岛海信广场改扩建工程空调系统节能设计研究    李程

应用天气预报信息预测冰蓄冷空调蓄冰量的研究    马益民

建设节约型社会 走节能型发展道路    周大地

利用神经网络预测空调负荷    杨自强,陆亚俊

基于AHP的空调负荷组合预测研究    姚晔,连之伟,侯志坚,周湘江

论全面建设小康社会的环境目标及其对能源发展的要求    杨宏伟,周大地

利用IPLV选择动态负荷下最佳运行机组的新方法    刘士龙,陈汝东

计算部分负荷性能参数正确选择冷水机组    曹琦;张华;

夏季新风“逐时”冷负荷计算方法的探讨    刘朝贤

应用人工神经网络预测建筑物空调负荷    石磊 ,赵蕾 ,王军 ,刘咸定

商业建筑的空调系统能耗指标分析    薛志峰,江亿

中央空调系统动态运行节能优化策略研究    龚明启

用BP网络预估强夯有效加固深度    汤磊,陈正汉

基于BP神经网络的砂土地震液化分析    王士杰,赵胜利,刘燕,田伟

基于DE—BP算法的空调负荷预测研究    冀卫兴;陈忠海;方筝;

基于MATLAB的BP神经网络在大气环境质量评价中的应用    甘信华;石勇;林保国;

安徽邮电大厦中央空调系统节能管理    王冰凌;孙克飞;

夏热冬冷地区大型公共建筑能耗现状及改进分析    贾磊;王磊;张秀平;戴琳;

色板对葱蓟马诱捕量的BP神经网络模型预测    任向辉;王运兵;崔建新;李嘉;李松伟;

京杭大运河扬州段水污染研究    华常春;高桂枝;

基于神经网络的模糊系统池塘淡水养殖溶解氧预测模型    王瑞梅;傅泽田;何有缘;

BP人工神经网络在罗非鱼价格预测中的应用    贺艳辉;袁永明;张红燕;龚贇翀;王红卫;

建筑物能效跟踪、控制、管理系统的应用与研究    王德林;冯廷龙;唐宏伟;陶金;李刚;

能耗统计在建筑节能工作中的应用    介鹏飞;李德英;

基于环路拓展的集中供热系统的原理与应用    陈华敏;李永安;

太阳能再生式连续除湿换热器的试验研究    赵耀;葛天舒;代彦军;

苏南地区老小区既有住宅节能改造集成技术体系及能耗评估    白建波;张宇;芮玮玮;杨江金;张菁燕;吴海军;

构建社会主义和谐社会必须切实发挥法治的保障作用    李留澜;李书琴;

BP神经网络在土地分类中的应用研究——以汶川地区为例    简季;杨武年;马正龙;陈园园;

基于BP神经网络的农户小额信用贷款风险评价研究    戴立新;胡洁;李美叶;

SARS后对最小新风量的探讨及相关节能的研究    戴文献;

闸门对河道污染物影响的实验与模拟研究    张翔;阮燕云;张永勇;夏军;张洪斌;

随机回归神经网络的动力学行为研究    朱松

玻璃幕墙安全性能评估及其面板失效检测技术    刘小根

基于接口和行为语义的Web服务发现与适配研究    邝砾

渤海和黄海北部沿岸海洋动力灾害研究    纪芳

城市轨道交通项目广义全寿命周期成本理论与应用研究    陈进杰

离心泵振动故障诊断方法研究及系统实现    赵鹏

国家科技奖励制度运行绩效评价研究    熊小刚

低能耗建筑主动动态复合围护结构研究    张辉

基于信息融合的驾驶行为识别关键技术研究    肖献强

宏观尺度的纳米级定位控制技术研究    钟俊

矿井冰制冷降温系统能效测试与诊断    亓玉栋

消防单兵综合信息采集系统研究    王永

基于辐射传输模型和CHRIS数据反演春小麦LAI    邢著荣

大型热电厂间接连接供暖系统对新型墙体节能建筑供暖能耗分析    赵博

软件可靠性模型应用方法研究    李鑫平

海底管道防腐状态检测关键技术研究    兰杰

雷达信号特征提取与识别    赵林

基于TRNSYS的空调系统自动控制仿真器的开发    迟光亮

城市能源规划中建筑冷负荷预测方法研究    王振江

Oja-Xu MCA跳步归一化算法的收敛性分析    闫寿江

空调冷冻水和冷却水循环系统水力计算简便方法    许淑惠,罗文斌

浅析如何正确应用综合部分负荷系数IPLV    王翔;

如何做好中央空调节能运行管理    陈春峰;包文君;

变冷冻水流量对冷水机组性能影响及其节能优化控制研究    梁彩华;张小松;梅奎;金星;

用Excel软件进行空调水系统的水力计算    张淑君;蒋华;

基于遗传算法的冷水机组运行优化策略研究    张旭豪;晋欣桥;杜志敏;范波;颜健;

浅谈中央空调系统节能改造    吴木荣;

计算部分负荷性能参数正确选择冷水机组    曹琦;张华;

CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用    龚光彩

冷水机组变流量的性能    张谋雄

严寒地区商场建筑空调动态负荷分析    王有镗

大中型超市空调动态负荷研究    杜一民

中豪大酒店暖通空调设计研究    任照峰

面向对象的HVAC设计方法研究    赵柏峰

关于中央空调冷水机组运行经济性的分析    杨越峰

大型汽轮机房人工环境的仿真和通风调节方案的研究    王建新

重庆市公共建筑空调系统能耗现状及节能技术研究    王洪卫

空调冷热源方案比较及实际工程综合分析研究    刘玉生

长沙地区办公建筑夜间通风技术实验研究及DeST模拟分析    许艳

吊顶冷盘管与热泵式溶液除湿型新风机组温湿度独立控制空调系统应用研究    段凯

公共建筑集中空调冷源及水系统节能设计与能耗分析    郭刚

“中央空调负荷随动跟踪节能控制系统”的应用及节电效果    韦炳仁,肖桂寿

MATLAB/SIMUlink在动态系统仿真中的应用    聂春燕

应用于负荷预测中的回归分析的特殊问题    康重庆,夏清,刘梅,相年德

有差调节系统燃气轮机在Matlab/Simulink中的实现    韦思亮,刘尚明,倪维斗

基于MATLAB的无刷直流电机仿真模型的建立    邓兵;潘俊民;

基于Elman型神经网络的空调负荷预测模型    杨嘉,吴祥生,王宁,张敏琦

遗传算法在工程爆破参数优化中的应用    许红涛,卢文波

被动控制结构的SIMUlink动态仿真分析    徐赵东,郭迎庆,周云,赵鸿铁

基于遗传算法混合工质热泵多参数优化    李廷勋,郭开华,王如竹,马伟斌

系统负荷的灰色区间预测    王四清,王先民,李元旦,杨昌智

空调水系统变流量运行管理的节能措施    胥海伦

空调水系统节能研究    朱孟标

中央空调水系统的建模与优化研究    何厚键

中央空调水系统优化控制策略研究    许远超

超高层建筑空调水系统划分的若干问题    廖坚卫

’97《国际高层建筑空调学术会议》——论文摘要(三)    

建筑空调防非典应急措施 建设部、卫生部、科技部联合发布    

建筑空调冷水系统变水温运行的节能分析    张自强

’97《国际高层建筑空调学术会议》论文摘要(一)    

建筑空调节能措施的几点建议    焦磊;

建筑空调形式划分与城市建筑节能    程襄武;

围护结构空调器与建筑节能减排技术分析    程襄武;谢建;王效华;姬长英;

全国高层建筑空调学术交流会    

福建省建筑空调通风系统防“非典”应急预案颁布执行    黄夏东

漕河泾开发区建筑空调方案的选择及应用    周为人;

住宅建筑空调形式的比较及现状实测    白玮;龙惟定;张蓓红;

西安市民用建筑空调耗能量分析    李永安;于明志;

列车空调送风系统设计方法研究    曹瑜;胡松涛;郑小锋;谭鲁志;

我国民用建筑空调的发展前景    龙惟定;白玮;

高层建筑空调设计要点综述    张积太;

大型建筑空调的节能控制系统    王正新;肖平;

浅层地温(热)能的理解——热能还是热容体?    

大型商场等公共建筑空调排风方式探讨    高甫生;

商场类建筑空调冷负荷分析    刘光大;

北京部分公共建筑空调设置温度低于26℃    温轻

把握建筑空调健康新风向    尤云

国办重申夏季公共建筑空调设温不得低于26度    新华

发出关于《建筑空调通风系统预防“非典”、确保安全使用的应急管理措施》的通知    

盛夏用空调 防疫有讲究    本报记者 杨兴元

国办要求：公共建筑空调室温不得低于26℃    

空调26℃下限守住否？探访中央国家机关    记者 张毅江国成

加强节能减排工作确保电力安全运行    汲传排周奇

国务院下发通知要求严格执行公共建筑空调温度控制标准    建文

国家会议中心击剑馆有了天然大空调    李玉明

城市热岛效应分析及其对建筑空调采暖能耗影响的研究    田喆

城市地下空间热能综合利用系统研究    叶凌

水环多联式热泵空调系统运行特性研究    孙婷婷

被动式太阳能建筑结合相变墙体在沈阳地区的应用研究    陈其针

地源热泵空调系统运行建模研究及能效分析    雷飞

长江流域住宅空调技术评价研究    余丽霞

绿化体系对湿热地区建筑组团室外热环境影响研究    陈卓伦

高大空间气流组织的数值模拟与实验研究    任艳莉

楼宇级冷热电联供系统优化及多属性综合评价方法研究    王江江

严寒地区土壤源热泵系统地埋管运行特性研究    白天

医院建筑空调设计运行及节能研究    吴哲豪

西安市大型商场空调系统的能耗模拟与节能研究    魏鹏

被动式设计在亚热带气候区办公建筑中的应用    达以仁（Jerome DAMIENS）

空调冷负荷的建筑信息化模型应用研究    刘学成

酒店建筑太阳能—地源热泵复合系统的研究    曲晓宁

基于EnergyPlus平台的办公建筑动态能耗模拟分析    程桃桃

西安立丰购物广场空调及制冷系统能耗分析    袁恩泽

夏热冬冷地区办公建筑能效评估典型方法研究    汪飞宇

长沙市可再生能源在建筑中的应用现状调查与分析研究    胡丽君

地源热泵地理管随机因素与区间分析方法    曾少杰