既有公共建筑集中空调系统的调查统计与节能改造研究

【摘要】： 目前,科学发展观和可持续发展战略,以及环境、经济和能源等方面的压力都对建筑节能工作提出了更高要求,而量大面广的既有公共建筑则有着巨大的节能潜力。尤其是其集中空调系统,由于先天设计和后天运行中所出现的问题,存在着不少不合理用能的现象,啻待进行节能改造和优化工作。同时,《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)中节能50%的目标和相关规定,也对既有公建空调系统的节能改造和优化工作提出了要求。 为做到改造工作有的放矢,本文首先开展了对既有公建空调系统及其用能指标的调查统计。一方面根据《暖通空调》杂志所公布的设计实例,对94幢建筑内空调系统的空调冷热源形式、冷水系统形式和供回水温差、空调方式和气流组织形式、以及自控和计量形式进行了调查统计;另一方面重点以夏热冬暖地区综合办公建筑为对象,对单位空调面积装机冷量、制冷机组性能系数COPe、冷水系统输送能效比ER、以及空调系统及各主要设备的单位装机功率和所占比例等用能指标进行了统计计算。汇总后的调查结果均被录入所建立的一个既有公共建筑集中空调系统数据库中。同时,结合《公共建筑节能设计标准》,对不同形式空调系统以及各个能耗指标在不同地区、类型、规模建筑中的分布和变化规律进行了分析研究,并发现了单位空调面积装机冷量的“喇叭现象”和设备单位装机功率的“纺锤现象”。 本文也分析探讨了一些空调节能技术在改造中的应用,重点对消防水池蓄冷能力、一次泵变频变流量水系统的水泵功率计算、冷水大温差小流量对空调末端设备性能的影响、过渡季冷却塔供冷的冷幅和冷水供水温度进行了分析,并总结探讨了这些改造方案的适用场合和技术实施要点。此外,本文还分析探讨了能量性能合同EPC下的节能服务公司ESCO、以及以CC为代表的试运行调节commissioning的运作理念及其国内发展现状和前景,并对两者在简单回收期等多个方面的不同进行了比较;认为应引入能源审计来形成节能改造推动力和作为改造方案的评价方法,介绍了其中涉及到的计算机模拟和基准评价。 【关键词】：既有公共建筑 集中空调系统 调查统计 节能改造
【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】：2007
【分类号】：TU831.3
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-11
• 1.1.1 课题背景9-10
• 1.1.2 研究的目的和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状及分析11-16
• 1.2.1 空调系统及其能耗的调查统计11-12
• 1.2.2 空调系统的节能改造技术12-15
• 1.2.3 节能改造的运作模式和手段15-16
• 1.3 本课题的主要工作16-17
• 第2章 空调系统形式的调查统计17-39
• 2.1 建筑概况18-22
• 2.1.1 建筑类型18-19
• 2.1.2 建筑所在地区19-20
• 2.1.3 建筑面积和高度20-21
• 2.1.4 其他21-22
• 2.2 空调冷热源22-30
• 2.2.1 冷源形式22-26
• 2.2.2 装机冷量26-28
• 2.2.3 热源形式28-30
• 2.3 空调水系统30-34
• 2.3.1 冷水系统形式30-33
• 2.3.2 冷水供回水温差33-34
• 2.4 空调方式及气流组织34-37
• 2.4.1 空调方式35-36
• 2.4.2 气流组织形式36-37
• 2.5 自动控制及能量计量37-38
• 2.6 本章小结38-39
• 第3章 部分能耗指标的计算统计39-62
• 3.1 单位空调面积装机冷量39-46
• 3.1.1 不同热工设计分区40-43
• 3.1.2 夏热冬暖地区综合办公类高层建筑43-45
• 3.1.3 单位空调面积装机冷量的“喇叭现象”45-46
• 3.2 制冷机组性能系数46-50
• 3.2.1 各样本机型的制冷性能系数47-49
• 3.2.2 各样本建筑的平均制冷性能系数49-50
• 3.3 冷水系统输送能效比50-52
• 3.4 系统及各主要设备耗电功率52-61
• 3.4.1 各主要设备耗电功率52-55
• 3.4.2 空调系统总耗电功率55-57
• 3.4.3 单位耗电功率的“纺锤现象”57-59
• 3.4.4 各设备占系统总耗电功率的比例59-61
• 3.5 本章小结61-62
• 第4章 几种节能改造技术的分析62-77
• 4.1 消防水池蓄冷62-65
• 4.1.1 原理分析62-64
• 4.1.2 技术要点64-65
• 4.2 一次泵变频变流量系统65-69
• 4.2.1 原理分析66-68
• 4.2.2 技术要点68-69
• 4.3 大温差系统69-73
• 4.3.1 原理分析70-72
• 4.3.2 技术要点72-73
• 4.4 冷却塔免费供冷73-76
• 4.4.1 原理分析73-75
• 4.4.2 技术要点75-76
• 4.5 本章小结76-77
• 第5章 节能改造运作模式的探讨77-86
• 5.1 能量性能合同和节能服务公司77-81
• 5.1.1 运作理念分析77-79
• 5.1.2 发展现状介绍79-80
• 5.1.3 问题分析和前景展望80-81
• 5.2 试运行调节81-83
• 5.2.1 运作理念分析81-82
• 5.2.2 发展现状介绍82
• 5.2.3 问题分析和前景展望82
• 5.2.4 试运行调节与节能服务公司的比较82-83
• 5.3 能源审计83-85
• 5.4 本章小结85-86
• 结论86-88
• 参考文献88-93
• 附录93-114
• 攻读学位期间发表的学术论文114-116
• 致谢116

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