哈尔滨某办公楼能耗分析及节能方案研究

【摘要】： 随着我国国民经济的快速发展,城市化进程的加快,能源需求持续增高。建筑能耗约占我国总能耗的1/4左右,而空调系统能耗约占建筑能耗的30%-60%。本课题是在我国建筑节能和空调系统节能应用及迅速发展的背景下提出的。 本文通过收集和比较既有公共建筑空调系统的设计图纸,确定哈尔滨某办公建筑的空调系统为研究对象,对其展开能耗分析和节能方案的研究。并且通过现场调研,掌握了空调系统的设备容量和运行规律。 首先,利用软件DesignBuilder建立了该建筑物的模型,详细描述整个建筑的使用情况。利用能耗分析软件EnergyPlus模拟了该建筑空调期内的动态负荷及空调能耗。通过与实际能耗进行对比分析,找出原有空调系统存在的问题。 其次,根据分析模拟的结果,发现原设计存在选型偏大,结合现有的节能技术,提出合理的改造建议。重点研究了围护结构、冷水机组和夜间通风三种节能方案的可行性和节能潜力。根据建筑空调期负荷率的分布特点,确定了冷水机组最佳运行方案,夜间通风的开启时间和通风时间。分析了一次泵变频系统的可行性。 最后,利用能耗分析软件EnergyPlus对该建筑不同节能方案下空调系统的能耗进行了模拟,根据能耗模拟结果分析比较了各改造方案的节能效果。对该建筑的空调系统综合改造后的能耗进行了模拟,并分析了节能效果。 本课题为:“十一五”国家科技支撑计划重大项目“既有建筑设备改造关键技术研究”(2006BAJ03A05)的一部分内容。 【关键词】：能耗模拟 节能改造 夜间通风 优化控制
【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】：TU111.195
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-16
• 1.1 课题背景及研究目的和意义8-9
• 1.1.1 课题背景8-9
• 1.1.2 研究目的和意义9
• 1.2 国内外研究现状9-15
• 1.2.1 能耗分析研究10-13
• 1.2.2 节能技术研究13-14
• 1.2.3 节能改造应用实践研究14-15
• 1.3 本课题的主要内容15-16
• 第2章 空调系统能耗分析方法16-35
• 2.1 概述16
• 2.2 静态能耗分析法16-19
• 2.2.1 有效传热系数法17
• 2.2.2 度日法17-18
• 2.2.3 温频法18
• 2.2.4 当量满负荷运行时间法18-19
• 2.3 动态能耗分析法19-22
• 2.3.1 加权系数法19-20
• 2.3.2 热平衡法20-22
• 2.4 建筑全能耗分析软件22-27
• 2.4.1 EnergyPlus软件介绍22-25
• 2.4.2 DesignBuilder软件介绍25-27
• 2.5 EnergyPlus的理论基础27-34
• 2.5.1 房间热平衡方程27-29
• 2.5.2 墙体传热数学模型29-32
• 2.5.3 玻璃窗传热数学模型32-34
• 2.6 本章小结34-35
• 第3章 动态负荷计算及能耗分析35-49
• 3.1 建筑概况35-36
• 3.2 模型的建立36-41
• 3.2.1 地理位置和气象数据37
• 3.2.2 围护结构37-39
• 3.2.3 室内热源39-41
• 3.3 计算结果及分析41-47
• 3.3.1 设计日逐时冷负荷41-45
• 3.3.2 空调期逐时冷负荷45-46
• 3.3.3 结果分析46-47
• 3.4 模拟结果与实际能耗比较47-48
• 3.5 本章小结48-49
• 第4章 节能方案的提出49-67
• 4.1 围护结构节能改造49-52
• 4.1.1 体形系数49-50
• 4.1.2 窗户节能50-52
• 4.2 冷源节能改造52-58
• 4.2.1 冷水机组设计中存在的问题52-54
• 4.2.2 冷水机组的优化控制54-58
• 4.3 输送系统节能分析58-62
• 4.3.1 水泵59-61
• 4.3.2 风机61-62
• 4.4 夜间通风节能分析62-65
• 4.5 本章小结65-67
• 第5章 节能效果分析评价67-73
• 5.1 建筑能耗67-68
• 5.2 节能改造后能耗模拟68-71
• 5.2.1 遮阳措施68-69
• 5.2.2 冷水机组改造后逐月耗电量69
• 5.2.3 夜间通风耗电量69-70
• 5.2.4 综合改造后空调系统的能耗70-71
• 5.3 本章小结71-73
• 结论73-75
• 参考文献75-80
• 致谢80

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