夏冬冷地区高大空间空调的绿色节能技术研究

【摘要】：随着现代建筑的快速发展,公共建筑逐渐向高大空间结构及功能多样性发展,从而引起了空调系统能耗加剧的问题。特别是在夏热冬冷地区,为改善极端气候条件对建筑室内环境的不利影响,促使建筑物空调系统在改善室内热环境的同时不断加剧其能耗。如今,为解决公共建筑物空调能耗加剧的问题,针对高大公共建筑物的空调节能技术的研究已经刻不容缓。 本课题以夏热冬冷地区高大公共建筑物为研究对象,主要研究空调绿色节能技术的应用对该类建筑物空调能耗的影响情况。本文主要从"3R (Reduce Reuse Recycle)"节能技术的角度出发,从节约能源、回收能源、利用可持续能源三方面探讨公共建筑物空调节能技术措施。 首先采用能耗模拟软件ENERGYPLUS和正交试验相结合的方法对该类建筑物空调负荷影响因子的影响程度进行排序,得到影响情况如下：设备负荷照明负荷人员密度室内设计温度新风量窗墙比外窗传热系数屋面传热系数遮阳系数外墙传热系数；并进一步研究围护结构影响因子与空调节能率之间的关系,进而得到两者之间的回归方程,可应用于空调节能技术的资源节约方案设计。 利用CFD数值模拟技术模拟高大空间分层空调的气流组织,分析高大空间内部速度场与温度场气流组织分布情况：得到分层空调应用夏季节能效果明显但冬季由于热气流在上部积聚导致能源浪费；从能源回收利用角度提出在冬季工况下将非空调区热量回收利用的节能措施,若能充分利用非空调区积聚热量可节约将近20%空调能耗,从而达到节能效果。 针对空调节能技术中对可持续能源的充分利用方面,提出自然能源再生式溴化锂溶液除湿制冷技术,并对其可行性进行探讨；通过建立系统模型对不同湿度环境气候进行理论计算得到：在室外温度相同情况下,相对湿度为80%时系统能效比最大,且在低湿和高湿状态下系统均可运行但能效比低；且系统能效比随昼夜温差增加而增加。 最后针对夏热冬冷地区某高铁客站进行绿色节能技术应用案例模拟研究,提出了建筑空调绿色节能设计的可行性方案,对节能效果进行了探讨,可用于指导公共建筑空调绿色节能技术措施的实施。 【关键词】：夏热冬冷地区 高大公共建筑空调 绿色节能技术 分层空调 溴化锂除湿制冷 数值模拟 正交试验
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 目录10-12
• 主要符号表12-13
• 第一章 绪论13-21
• 1.1 研究背景及意义13-15
• 1.2 研究现状15-17
• 1.3 目前存在问题和难点17-18
• 1.4 研究内容及方法18-21
• 第二章 夏热冬冷地区高大空间空调负荷特性分析21-33
• 2.1 技术路线21-22
• 2.2 夏热冬冷地区气候特征22-25
• 2.3 能耗计算方法及模拟软件应用25-26
• 2.4 正交试验设计与分析26-29
• 2.5 围护结构影响因子对空调能耗及节能率影响29-32
• 2.6 小结32-33
• 第三章 高大空间空调气流组织分层特性及冬季节能潜力分析33-49
• 3.1 计算流体力学CFD技术应用及计算方法33-37
• 3.2 高大空间分层空调气流组织计算37-39
• 3.3 高大空间分层空调气流组织模拟39-46
• 3.4 节能潜力46-48
• 3.5 小结48-49
• 第四章 自然能源再生式溴化锂溶液除湿制冷技术在高大空间建筑中的可行性探讨49-57
• 4.1 系统设计和工作原理49-51
• 4.2 各系统传热传质模型51-53
• 4.3 同温度不同湿度下系统应用分析53-54
• 4.4 模型计算54-56
• 4.5 小结56-57
• 第五章 某高铁客运站绿色节能技术应用模拟分析57-73
• 5.1 能耗模拟软件ECOTECT应用57-58
• 5.2 气候特征58-60
• 5.3 高铁客运站概况及模型建立60-62
• 5.4 能耗模拟结果及分析62-65
• 5.5 空调绿色节能技术措施65-70
• 5.6 小结70-73
• 第六章 结论与展望73-75
• 6.1 结论73-74
• 6.2 展望74-75
• 参考文献75-79
• 在读期间发表的学术论文79-80
• 致谢80

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