冰蓄冷节能控制方案优化

【摘要】：近年来随着我国各地集中空调系统的建成和使用，夏季峰谷电负荷差急剧加大，造成高峰供电的严重短缺，电网负荷率降低，同时空调负荷的不稳定性成为电网安全的隐患。针对这种高峰期用电紧缺，低谷期电力过剩的局面，为了鼓励削峰填谷，各地制定了峰谷不同的电价政策，这为冰蓄冷空调的应用打开了一扇大门。 由于冰蓄冷空调系统在我国发展的时间并不长，有许多问题值得研究。本文作者在参阅大量文献的基础上，对冰蓄冷空调的设计策略提出了独到的新理念，并通过详细的分析阐述，利用计算机编制程序具体实现了该策略。具体研究内容分以下各段阐述。 本论文首先从分析已有冰蓄冷空调系统的运行策略(全量蓄冷和分量蓄冷)入手，大胆的提出运行策略的实质是设计策略，其计算基础是设计日负荷，并详细的剖析了这些设计策略存在的不足，通过多方论证阐述，首次创造性的提出了优化蓄冷策略的概念，即以详实的负荷预测数据(设计日逐时负荷，各空调月平均天逐时冷负荷)为基础，以所选控制策略为前提，以最小年相当投资费用为标准，对冰蓄冷空调系统作出最佳运行安排和求得最佳设备选型。该策略与其它运行策略相比，其优势在于它将负荷特点、电价结构等多方面因素考虑了进去，通过该策略计算得出的设备容量可以满足设计日负荷的需要，同时可以使年相当投资费用为最小。 本论文接下来按照优化蓄冷策略的理念，以具体负荷为基础，非常详细的分析了优化蓄冷策略所涉及的各种问题的计算，而且通过计算机程序得出结果，同时描绘出各种关系图，以便于清楚的掌握各种量的变化关系，从中分析结果并得出结论。 本论文在选择控制策略时，参阅了许多文献，通过对制冷机优先和释冷优先的对比分析，决定采用释冷优先的控制策略。同时，作者在研读了文献中实现串、并联系统各控制策略的控制方法后，凭借扎实的理论知识，针对串、并联系统相应的各控制策略，分别列出一组热平衡及流量平衡方程式，通过计算机程序描绘出关键的进出口温度的变化情况，以便于对不同系统不同控制策略的运行特性的进一步分析和对控制方法的深一步探讨。 西南交通大学硕士研究生学位论文 第n页 在最后的两章中，主要以相关文献为基础，总结了冰蓄冷系统的流程配 置及优化和冰蓄冷系统的自动控制要求。 本文所提出的冰蓄冷优化蓄冷策略是个全新的概念，相对于运用早、较 成熟的全量蓄冷和部分蓄冷设计策略而言，它还处于雏形阶段。它的实现不 仅需要准确的负荷预测，同时还要依托软件的支持，并且在蓄冰槽的设计选 型上还需作进一步的研究。 【关键词】：冰蓄冷空调系统 设计策略 优化蓄冷策略 控制策略
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TU831
【目录】：

• 第1章 绪论10-15
• 1.1 问题的提出10-11
• 1.2 国内、外发展概况与发展趋势11-14
• 1.3 本论文的研究意义和方法14-15
• 第2章 冰蓄冷技术概况15-21
• 2.1 冰蓄冷技术的基本概念15-16
• 2.1.1 冰蓄冷的特点15
• 2.1.2 制冰率与融冰率15-16
• 2.1.3 蓄冷特性与释冷特性16
• 2.1.4 冰蓄冷量的确定方法16
• 2.2 冰蓄冷技术的分类及其基本特征16-21
• 2.2.1 外融冰式冰蓄冷系统17
• 2.2.2 内融冰式冰蓄冷系统17-18
• 2.2.3 封装冰蓄冷系统18-19
• 2.2.4 制冰滑落式蓄冷系统19
• 2.2.5 冰晶式蓄冷系统19-21
• 第3章 冰蓄冷空调系统现有运行策略的分析21-25
• 3.1 运行策略的概述21
• 3.2 全量蓄冷策略21-22
• 3.3 分量蓄冷策略22-25
• 3.3.1 均衡负荷蓄冷策略23-24
• 3.3.2 限制电功率需求蓄冷策略24-25
• 第4章 控制策略运行特性分析及其控制方法探讨25-40
• 4.1 控制策略及其特点25-27
• 4.1.1 制冷机优先控制策略的特点26
• 4.1.2 释冷优先控制策略的特点26-27
• 4.2 并联流程运行特性分析27-33
• 4.2.1 并联系统图27-28
• 4.2.2 制冷机优先运行特性的分析28-31
• 4.2.3 释冷优先运行特性的分析31-33
• 4.3 串联流程运行特性分析33-40
• 4.3.1 串联系统图34
• 4.3.2 制冷机优先运行特性的分析34-37
• 4.3.3 释冷优先运行特性的分析37-40
• 第5章 优化蓄冷策略40-64
• 5.1 优化蓄冷策略的提出40-42
• 5.2 数据的获取42-43
• 5.2.1 负荷数据42
• 5.2.2 电价结构42-43
• 5.3 控制策略的选择43
• 5.4 年相当投资费用的计算43-50
• 5.4.1 年运行费用的计算43-49
• 5.4.2 初投资年平摊费用的计算49-50
• 5.4.3 计算年相当投资费用50
• 5.5 设备容量的计算和校核50-52
• 5.5.1 制冷机容量计算和校核50-52
• 5.5.2 蓄冰槽有效容量的计算52
• 5.6 程序实现一52-58
• 5.6.1 对程序的概述52
• 5.6.2 运行结果52-54
• 5.6.3 结果分析54-55
• 5.6.4 程序流程图55-58
• 5.7 程序实现二58-64
• 5.7.1 对程序的概述58
• 5.7.2 运行结果58-61
• 5.7.3 结果分析61
• 5.7.4 程序流程图61-64
• 第6章 冰蓄冷系统流程设计及其改进64-71
• 6.1 并联流程系统64-67
• 6.1.1 单板式系统64-66
• 6.1.2 双板式系统66-67
• 6.2 串联流程系统67-71
• 6.2.1 单泵系统67-68
• 6.2.2 双泵系统68-69
• 6.2.3 三泵系统69-71
• 第7章 冰蓄冷系统的自动控制71-77
• 7.1 冰蓄冷系统自动控制的目的71-72
• 7.2 冰蓄冷系统自动控制要求的一般内容72-73
• 7.3 冰蓄冷系统自动控制要求的具体应用73-77
• 7.3.1 流程图73-74
• 7.3.2 各运行工况设备及阀门的工作状态表74-75
• 7.3.3 各运行工况自控要求75-77
• 结论77-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-83
• 攻读硕士学位期间发表的论文83

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