学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于层次化指标体系的制冷站诊断方法研究

作　者: 冯一鸣
导　师: 魏庆芃
学　校: 清华大学
专　业: 土木工程
关键词: 制冷站指标体系问题指标节能诊断运行管理
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

中央空调系统制冷站能耗高、问题多，是大型公共建筑节能工作的重点。既有的节能诊断方法多从具体的改造措施出发，缺少对制冷站能耗问题的系统分析、全景审视与定量刻画，造成节能诊断过度依赖专家经验，成本高、可重复性差，且难以完成长期监测。为此，本文研究提出分层次刻画制冷站能耗与效率问题的指标体系。论文首先对制冷站中冷量制备与输配链上各环节的能效损失进行分析。制冷站分为冷机、冷却水输配系统、冷却塔系统、冷冻水输配系统等四个子系统，子系统的能耗彼此耦合。本文给出每个子系统的能效“最优”状态，并将实际能效与最优能效的差距从物理层面逐一分解，提出制冷站实际能效的五级损失，包括二十个具体问题。在冷量传递链能效损失分析的基础上，本文提出制冷站的层次化指标体系，从不同维度对制冷站的能效问题进行定量评价。第一级指标反映制冷站的总体能效，第二级指标反映四个子系统的能效。通过前两级指标，可宏观把握制冷站的能效水平，初步评估制冷站的节能潜力。第三级指标旨在寻找并准确定位影响制冷站能耗的问题。基于制冷站层次化指标体系，本文提出制冷站的流程化节能诊断方法，共分五个步骤。标准化的数据收集，基于能效指标的初步判断，设备建模，问题指标计算，诊断结论与改造建议。该方法将专家经验融合于指标系统中，实现诊断过程的流程化和标准化，易于学习和复制。本文以一个实际冷站的诊断过程为例，详细介绍了此方法。除节能诊断外，层次化指标体系在制冷站全生命周期建设与运行管理中可广泛应用。对于既有建筑，可应用指标体系实现精细化的运行管理。对于新建建筑，指标体系构建了运行环节与设计环节之间的桥梁，使得运行环节中普遍存在的问题得以及时反馈至设计环节，并可对施工、调试与验收等全过程关键环节实施定量管理与质量控制，提升整体质量。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
主要符号对照表  9-11
第1章引言  11-25
  1.1 课题背景  11-12
    1.1.1 大型公共建筑节能刻不容缓  11
    1.1.2 中央空调制冷站是大型公共建筑的能耗大户  11-12
  1.2 实际制冷站节能诊断回顾  12-15
    1.2.1 清华大学大型公共建筑节能研究回顾  12-13
    1.2.2 制冷站的节能诊断经历  13-15
    1.2.3 节能诊断经验亟待推广  15
  1.3 中央空调制冷站运行现状  15-19
    1.3.1 制冷站存在大量节能潜力  15-18
    1.3.2 制约制冷站节能运行的关键问题  18-19
  1.4 制冷站节能诊断的研究进展  19-21
    1.4.1 解决冷站问题需要节能诊断方法  19
    1.4.2 节能诊断方法的研究进展  19-20
    1.4.3 制冷站指标体系的研究进展  20-21
    1.4.4 既有研究存在的不足  21
  1.5 制冷站节能研究的核心问题  21-22
  1.6 本课题主要任务与研究思路  22-25
    1.6.1 研究内容  22-23
    1.6.2 研究思路  23-24
    1.6.3 本文结构  24-25
第2章制冷站各环节的能效损失分析  25-45
  2.1 冷站冷量制备与输配链  25-26
  2.2 各子系统能耗的影响因素  26-41
    2.2.1 冷机相关因素  26-32
    2.2.2 冷却水系统相关因素  32-35
    2.2.3 冷却塔相关因素  35-37
    2.2.4 冷冻水输配系统相关因素  37-40
    2.2.5 影响因素小结  40-41
  2.3 冷站能效的损失  41-44
    2.3.1 能效的 5 级损失  41-42
    2.3.2 损失与影响因素的联系  42-44
  2.4 本章小结  44-45
第3章层次化指标体系的研究提出  45-81
  3.1 三层指标结构  45-47
    3.1.1 结构介绍  45
    3.1.2 能效指标的定义  45-46
    3.1.3 能效指标的参考值  46-47
  3.2 问题指标的提出  47-48
    3.2.1 问题指标定义  47
    3.2.2 问题指标的计算  47-48
  3.3 冷站指标系统总图  48
  3.4 冷站设备模型  48-60
    3.4.1 冷机模型  48-52
    3.4.2 水泵模型  52-54
    3.4.3 冷却塔模型  54-57
    3.4.4 冷却水管路模型  57
    3.4.5 冷冻水管路模型  57-60
  3.5 问题指标计算方法  60-78
    3.5.1 冷机相关问题指标  60-65
    3.5.2 冷却水系统相关问题指标  65-69
    3.5.3 冷却塔相关问题指标  69-73
    3.5.4 冷冻水系统相关问题指标  73-74
    3.5.5 系统级问题指标  74-78
  3.6 问题指标的延伸  78-79
    3.6.1 指标的相对值  78-79
    3.6.2 总体节能量的估算  79
  3.7 本章小结  79-81
第4章面向指标体系的流程化诊断方法提出与应用  81-102
  4.1 诊断流程  81-83
    4.1.1 流程图  81-82
    4.1.2 各步骤简介  82-83
  4.2 样例冷站介绍  83-84
    4.2.1 冷站简介  83
    4.2.2 冷站系统图  83-84
  4.3 步骤一：标准化的数据收集  84-88
    4.3.1 温度逐时数据  84-85
    4.3.2 流量逐时数据  85
    4.3.3 电耗逐时数据  85
    4.3.4 压力典型工况数据  85-86
    4.3.5 设备额定参数  86-87
    4.3.6 数据准确性  87-88
  4.4 步骤二：基于能效指标的初步判断  88-89
    4.4.1 能效指标计算  88
    4.4.2 指标评价  88-89
  4.5 步骤三：设备建模  89-96
    4.5.1 冷机模型  89-91
    4.5.2 冷却水泵模型  91
    4.5.3 冷却水管路模型  91-93
    4.5.4 冷却塔模型  93-94
    4.5.5 冷冻水泵模型  94
    4.5.6 冷冻水管路模型  94-96
  4.6 步骤四：问题指标计算  96-100
    4.6.1 指标数值  96-98
    4.6.2 各因素的最优取值  98-100
  4.7 步骤五：诊断结论与改造建议  100-101
    4.7.1 总体节能量  100
    4.7.2 诊断结论和建议  100-101
  4.8 本章小结  101-102
第5章指标体系在公共建筑节能全过程管理中的应用  102-127
  5.1 基于指标体系的运行管理  102-116
    5.1.1 建筑中的“人控”和“自控”  102-105
    5.1.2 基于指标体系的运行管理：“人控”与“自控”的结合  105-107
    5.1.3 节能目标设立  107-108
    5.1.4 节能路径规划  108-109
    5.1.5 重大改造措施决策  109-111
    5.1.6 设备维保监测  111-113
    5.1.7 日常运行策略优化  113-116
  5.2 指标体系在冷站设计、施工、调试与验收环节中的应用  116-120
    5.2.1 运行对设计、施工与调试环节缺少反馈  116-118
    5.2.2 通过指标体系，提升设计水平  118-119
    5.2.3 通过指标体系，实现产品化的冷站施工与调试  119-120
  5.3 多个冷站的横向比较  120-125
    5.3.1 横向比较的意义  120-121
    5.3.2 冷站介绍  121
    5.3.3 能效指标横向比较  121-122
    5.3.4 冷机能效偏低的“定位”  122-123
    5.3.5 运行控制的普遍问题——水泵运行台数、频率  123-125
  5.4 本章小结  125-127
第6章总结与展望  127-129
  6.1 总结：基于指标体系的节能诊断方法  127
  6.2 展望：基于 BMS 数据的自动监测与诊断  127-129
参考文献  129-132
致谢  132-134
附录A 样例冷站的系统形式  134-139
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  139

基于层次化指标体系的制冷站诊断方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文