中央空调水系统节能策略研究及设计评估软件开发

【摘要】：中央空调系统能耗通常占据建筑总能耗的一半以上。随着冷热源技术的发展,主机在整个空调系统中的能耗比重日益下降,而经济及建筑技术的快速发展则带来了建筑的复杂化、大型化,中央空调水系统也因此日益庞大,其能耗比重正逐步上升。目前我国大部分中央空调水系统仍采取传统的定流量运行方式,然而空调系统绝大部分时间却是在部分负荷下运行,因此造成了大量的输配能耗浪费。作为最有效的节能措施之一,中央空调水系统变流量及变水温调节正逐渐受到人们的重视。 本文首先以重庆大学主教学楼中央空调系统为例,从系统能效最优角度出发,对不同负荷区间段下的主机最优开启组合进行研究,并通过实测,找出冷冻水及冷却水系统相关运行特性及规律,为后期节能运行管理提供了有价值的参考。针对冷冻水系统变流量,通过实测及理论分析验证了变流量的可行性;指出了三种典型水泵变频控制方式的具体适用性及优缺点;探讨了不同控制方式下的末端水力工况稳定性;通过实例计算,给出了不同负荷区间段并联水泵台数调节与变频调节相结合时的优化运行控制方案;比较了主教冷冻水泵采取5种不同变频控制方式时的系统节能量及节能率;根据主教实际情况,推荐了最优变频控制方式。 针对冷却水系统变流量,讨论了目前存在的主要争议,并通过实测验证了变流量的可行性;分析了冷却水变流量后对机组能效的影响;探讨了冷却水泵不同变频控制方式的具体适用性;针对主教冷却水系统,比较了6种典型变流量控制方式的节能效益,并建议了优化控制方式;实测并讨论了主教空调系统改造后的运行效果。 针对空调水系统的质调节节能,提出了运用江水源热泵系统是一种十分有效的节能方式;开发了一套江水源热泵系统设计与评估软件,并利用其对重庆新天地江水源热泵项目的节能减排效益进行了预测评估;最后对重庆市某江水源热泵系统能效进行了典型日实测,指出取水能耗对系统节能性的影响较大,系统设计前一定要重点权衡机组节能与取水泵耗能的平衡关系。 【关键词】：空调水系统 变流量 江水源热泵 软件开发 节能
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TU831.3
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.1.1 能源现状9
• 1.1.2 空调水系统节能的重要意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及进展10-12
• 1.2.1 国外研究进展10-11
• 1.2.2 国内研究进展11-12
• 1.3 空调水系统节能主要策略12-13
• 1.4 本文主要研究内容13-15
• 2 重大主教学楼冷源及水系统特性研究15-35
• 2.1 重大主教学楼空调系统简介15-16
• 2.1.1 建筑概况15
• 2.1.2 空调系统15-16
• 2.1.3 空调系统节能改造16
• 2.2 主教全年动态负荷模拟16-19
• 2.2.1 主教Dest 模型16-17
• 2.2.2 人员作息时间设定17
• 2.2.3 模拟结果17-18
• 2.2.4 部分负荷时间统计18-19
• 2.3 最优开机组合确定19-28
• 2.3.1 机组部分负荷性能19-21
• 2.3.2 最优开机组合研究基础21-22
• 2.3.3 不同开机组合方案能效研究22-27
• 2.3.4 最优开机组合方案27-28
• 2.4 主教空调水系统水力特性研究28-33
• 2.4.1 冷冻水管路阻力特性28-31
• 2.4.2 冷却水管路阻力特性31-33
• 2.5 本章小结33-35
• 3 冷冻水系统变流量节能研究35-71
• 3.1 冷冻水变流量对机组的影响35-37
• 3.2 冷冻水泵变频控制方式37-39
• 3.2.1 温差控制37-38
• 3.2.2 压差控制38-39
• 3.3 不同变频控制方式水力稳定性及节能性分析39-47
• 3.3.1 主教干管定温差控制分析39-42
• 3.3.2 主教干管定压差控制分析42-44
• 3.3.3 主教最不利末端定压差控制分析44-47
• 3.4 并联冷冻水泵变频优化运行方式47-60
• 3.4.1 主教冷冻水泵性能曲线拟合48-50
• 3.4.2 并联水泵同步调速性能曲线50-53
• 3.4.3 水泵定变组合（大小搭配）时运行工况分析53-56
• 3.4.4 并联水泵不同变频运行方式下能耗计算56-60
• 3.4.5 主教冷冻水泵优化运行组合方案60
• 3.5 主教冷冻水变流量不同控制方式综合节能率计算60-69
• 3.5.1 干管压差控制时压差值的设定60-62
• 3.5.2 最不利末端定压差控制时压差值的设定62
• 3.5.3 干管定温差控制时温差值的设定62
• 3.5.4 不同控制方式下水泵变频节能计算62-68
• 3.5.5 冷冻水变流量前后主机能耗计算68
• 3.5.6 不同变频控制方式综合节能率68-69
• 3.6 主教冷冻水变流量推荐控制方式69-70
• 3.7 本章小结70-71
• 4 冷却水系统变流量节能研究71-91
• 4.1 冷却水变流量“争议”71-72
• 4.2 主教冷却水变流量实测72
• 4.3 冷却水变流量节能计算72-76
• 4.3.1 变流量后主机能耗计算72-74
• 4.3.2 变流量后水泵能耗计算74-76
• 4.4 冷却水变流量不同控制方式下节能率计算76-84
• 4.4.1 两种常见控制方式76-77
• 4.4.2 不同变频控制方式下节能量计算77-82
• 4.4.3 不同变频控制方式下主机能耗计算82
• 4.4.4 不同变频控制方式下综合节能率比较82-84
• 4.5 主教冷却水变流量推荐控制方式84-85
• 4.6 主教冷冻水、冷却水同时变流量综合节能效益85-86
• 4.7 主教空调系统夏季典型日能效测试86-89
• 4.7.1 蒸发器逐时进出水温度及温差86-87
• 4.7.2 冷凝器逐时进出水温度及温差87-88
• 4.7.3 主机及系统（除末端外）逐时能效88
• 4.7.4 典型日测试结果总结88-89
• 4.8 本章小结89-91
• 5 中央空调水系统质调节节能研究及软件开发91-115
• 5.1 空调水系统质调节节能主要方式91
• 5.2 江水源热泵系统节能主要影响因素91-93
• 5.2.1 水温91-92
• 5.2.2 取水距离及高差92-93
• 5.2.3 水质93
• 5.3 江水源热泵系统设计与评估软件开发93-100
• 5.3.1 软件开发背景93-94
• 5.3.2 软件功能94
• 5.3.3 程序计算原理框图94-96
• 5.3.4 主要数学模型96-100
• 5.4 工程实例应用100-111
• 5.4.1 工程简介100-102
• 5.4.2 程序计算步骤102-108
• 5.4.3 软件计算结果分析108-111
• 5.5 江水源热泵系统能效实测111-114
• 5.6 本章小结114-115
• 6 结论与展望115-119
• 6.1 本文主要结论115-116
• 6.2 建议及展望116-119
• 致谢119-121
• 参考文献121-125
• 附录125

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

空调系统冷水泵并联变频优化运行    王亮;卢军;陈明;胡磊;

地铁环控系统变频节能研究    余龙清

基于人体生理参数的热舒适综合评价及应用    华征

变频冷水机组部分负荷下冷却水定变流量性能研究    金星;张小松;

空调冷冻水系统大温差设计的能耗分析    周亚素,陈沛霖

中央空调冷却水泵变频节能的讨论    曲凯阳;胡德祥;王连吉;吕凤海;

开式系统并联水泵非同步调速运行时的能耗分析    胡思科,吕太,柏静儒

集中空调冷却水系统的节能运行    徐菱虹,王凌云

冷水机组变流量的性能    张谋雄

开式系统中变速泵的节能分析    狄洪发,李吉生,戴斌文

节能不能因小失大——兼与《集中空调冷却水系统的节能运行》商榷    曾振威

部分负荷下一次泵水系统变流量性能研究    孟彬彬,朱颖心,林波荣

关于集中空调冷却水系统节能运行——评《节能不能因小失大》    孙一坚

长江水源热泵换热器研究    王子云

上海世博园大型地表水源热泵对黄浦江水环境的影响分析    张文宇

旅馆建筑变流量空调水系统控制技术研究    汤泽

一次泵变流量系统机房侧能耗动态模拟及节能研究    陈涛

能量回收型水源热泵系统的研究    宋景娜

变水量空调系统节能分析与控制研究    廖春晖

建筑系统节能的变温环境基准分析    张计鹏,傅秦生,冯霄

基于储氢合金的太阳能制冷系统理论研究    孟翔宇;杨福胜;鲍泽威;邓建强;张早校;

多目标机炉协调控制中控制变量阈值范围的确定    谷俊杰;任晏伶;杨智;张如鹏;

低碳经济与水电开发    牟谦;

两种空调冷负荷计算方法工程实际应用及分析    孙春华;金凤云;

住宅分户热计量采暖系统楼层间水力平衡的分析设计    王刚;崔明辉;

冷却塔生产环节中降噪节能设计分析    陈祖铭;林琳;

热负荷偏差对系统影响浅析    崔明辉

地板辐射供暖系统设计的探讨    张维亚,魏均

住宅楼商品化对供热系统设计的影响    范爱珍,张维亚

制冷机组冷凝器热回收技术    吴喜平;李竞;

北京市能源消耗统计评价体系研究    李宁;刘金祥;

分散空调系统之集约型空气处理机组    丁欢庆;

地源热泵与冰蓄冷复合空调系统初探    王茂盛;刁乃仁;

热力管网水力平衡分析软件(Flowra3.2)在设计中的应用    孙志勇;孟燕;

乌鲁木齐市某娱乐场所的暖通设计    王志刚;

长沙市区大型商业办公建筑能耗调查和分析    魏小清;李念平;周慧;倪吉;林爱麟;胡丽君;

不同类型散热器流量变化对散热量的影响    李美芹;张双喜;许冬梅;刘翠娜;

分析法在供暖末端方式选择中的应用    祖文超;左廷荣;王佃友;齐敏霞;李鑫;

采暖管道补偿器的选用    刘贵廷;霍尚龙;

平行流冷凝器的热分布特性和流量分配特性研究    鲁红亮

铂铝合金粘结涂层的高温氧化行为研究    宋鹏

细颗粒物的电收集技术研究    朱继保

低挥发份劣质燃料循环流化床燃烧特性研究    李社锋

冷变换器原理及其在低品位热驱动制冷系统中的应用研究    何丽娟

纳米流体辐射特性机理研究及其在太阳能电热联用系统中的应用研究    赵佳飞

脉冲放电电凝并结合碱液吸收烟气多种污染物协同脱除研究    徐飞

晶格氧部分氧化甲烷制取合成气的基础研究    魏永刚

经济全球化背景下中国能源安全问题研究    姜星莉

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

通风方式对气流组织和室内空气品质的模拟研究    王高飞

高温矿井热环境数值模拟及热害控制技术研究    侯建军

矿井冰制冷降温系统能效测试与诊断    亓玉栋

热电厂能量利用与节能技术改造研究    李华

梯级水电站优化运行研究与应用    郑慧涛

高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计    张哲衡

奥镁公司隧道窑余热回收项目管理案例研究    李俊峰

硬硅钙石型硅酸钙纤维的合成和应用    张瑞芝

SnO_2基陶瓷半导体热电材料的研究及制备    曹恒淇

MW级风力发电机主轴制造项目财务分析    亓金双

浅谈PMV方程的适用范围    许景峰

夏季空气流动对人体热舒适性的影响    谈美兰;李百战;李文杰;刘红;郑洁;许孟楠;

夏热冬冷地区非采暖空调室内可接受温度范围    刘红;李百战;马晓磊;

建筑节能设计及评估的软件开发    姚晔,连之伟,刘世清,周湘江

对PMV热舒适模型适用性的分析    王海英;胡松涛;

地铁屏蔽门漏风量的计算方法及其对空调负荷的影响分析    李俊;李晓锋;朱颖心;

站台屏蔽门在地铁热环境控制中的经济性分析    朱颖心,秦绪忠,江亿

CFD技术在暖通空调制冷工程中的应用    龚光彩

集中空调冷却水系统的节能运行    徐菱虹,王凌云

冷水机组变流量的性能    张谋雄

重庆地区建筑室内动态环境热舒适研究    刘红

人体热舒适客观评价指标研究    刘蔚巍

建筑室内自然环境下基于生理—心理的人体热舒适研究    李文杰

建筑室内热环境仿真软件开发    文灵红

建筑物火灾烟气流动性状预测及应用软件开发    罗嘉陵

空调一次泵水系统变流量节能分析    邹娜

重庆夏季室内热环境对人体生理指标及热舒适的影响研究    徐小林

室内空气流速对人体生理指标及热舒适性影响的研究    罗明智

室内空气流速与人体舒适及生理应激关系研究    吴婧

站台屏蔽门系统在我国地下铁道中的适用性研究    闫荣巧

夏热冬冷地区室内热环境与人体热舒适及热健康的关系研究    陈露

室内热湿环境对人体生理及热舒适影响的实验研究    陈良

重庆大学主教楼能源管理平台建设    沈薇

中央空调冷源系统变负荷运行控制机理与应用研究    刘雪峰

水泵变流量运行性能分析    罗新梅,周向阳,曾祖铭

集中空调冷却水系统分析    谢江红

强旋湍流气-固两相流动和煤粉燃烧数学模型及其在涡旋燃烧炉的应用(Ⅰ)——模型    张健,S.Nieh

圆湍射流中的拟序结构和颗粒弥散    罗坤;樊建人;郑水华;岑可法;

三峡水库蓄水前后长江部分江段水质变化    幸梅,鲍雷

溴化锂吸收式制冷机的性能分析    张庆钢,周维,叶向前

沿海水域火/核电厂冷却水水工布置的优化原则和实践    陈惠泉

再论二相流基本方程——关于固相碰撞应力的讨论    刘大有

水轮泵的汽蚀与安装高度    孟民;

管型水轮泵及其综合利用    肖冠英

上海城市热岛效应对高温预报和分布诊断的影响    丁金才;叶其欣;

北京市商场类建筑空调系统运行现状浅析    张蕾;李吉生;狄洪发;

冷却水系统变流量可行性研究    陈剑;李斌;

基于计算流体动力学的水轮机及水电站尾水系统数值研究    肖惠民

地表水源热泵系统的运行特性与运行优化研究    陈晓

供暖空调管网流体输配与换热特性的研究    孙多斌

后石电厂温排水的数学模型研究    陈华

水源热泵机组的开发与应用    高峰

电厂温排放的水环境数学模拟及热环境容量计算    朱羿

冬冷夏热地区应用地表水源热泵系统供暖的优化方法    刘婷婷

工厂区域供冷变流量系统的经济运行研究    董宝春

中央空调系统节能运行改造的控制策略与方案    周洪煜;陈孜虎;高鹏飞;

采用高新技术解决中央空调水系统的防腐、防垢、防生物粘泥问题    张文福

点“水”成“清”——专访水处理专家王雅珍教授    戴新能

中央空调水系统节能分析    付正刚;唐军;

中央空调水系统安装问题浅析    郑波;陈民治;

中央空调冷水系统中的变频调速    韩伟平;

空调循环水系统两台水泵并联运行方式节能分析    付静;刘辛国;

中央空调水系统的保养与维护    赵孝桃;

中央空调水系统变频节能的硬件开发    张敏;

高层建筑中央空调水系统优化控制    高金龙;

中央空调水系统变流量节能控制技术    沈和荣;吴文涛;潘鑫;

户式中央空调水系统运行分析    李合生;

中央空调水系统多功能水质保养剂    余跃进;张显球;

中央空调水系统优化控制研究的发展及现状    孟华;龙惟定;王盛卫;

空调水系统变流量节能控制    孙一坚;

矿井水泵并联运行流量增量的影响因素与相关问题的探讨    郑振荣;

土壤源热泵VWV控制系统的研究    李琼;张子平;

中央空调水系统变流量分析及其改进    王凡;徐玉党;

西安市公共建筑空调系统调查与节能分析    王智超;刘赟;袁涛;徐昭炜;李剑东;

地埋管地源热泵空调系统变流量自动控制设计    郝庆;张子平;王宏伟;李永;

节能减排100条(四)    

谈暖通空调设计（上）    吴有筹 殷毓珍

汇川技术领先的工控产品综合供应商    证券时报记者 水菁

内燃机独立供能系统性能及冷冻水变流量研究    任勇

空调冷冻水系统变压差设定值优化控制方法    赵天怡

区域供冷多级泵系统能效研究    曹荣光

中央空调冷源系统变负荷运行控制机理与应用研究    刘雪峰

中央空调水系统节能策略研究及设计评估软件开发    陈明

中央空调水系统节能控制研究    张杰

基于CAN总线的中央空调水系统控制系统设计    梁晓锋

动态流量平衡阀平衡控制特性研究及在中央空调水系统中的应用    孙晋飞

某中央空调水系统节能检测分析及其优化控制策略研究    王曦

空调冷冻水系统变流量节能分析与研究    李晓琪

空调一次泵变流量系统综合应用研究    李文杰

空调系统变流量调节控制策略优化研究    柴海婧

变风量空调水系统的优化控制研究    李丹

中央空调系统优化配置研究    封小梅