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中央空调系统全年综合能效比计算方法的研究

作　者: 温珊珊
导　师: 胡文斌；左政
学　校: 华南理工大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 中央空调系统绿色建筑综合能效比节能
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

典型的空调系统包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔及末端系统,对冷水机组进行优化以提高其能效比仅仅是针对空调系统的一个部件的能效标识,冷水机组能效水平的提高只是建筑物空调系统整体能效水平的一个组成部分,是整个空调系统节能的必要条件而不是充分条件。如文献[1]中所述,单机效率高的冷水机组,额定能效比EER一般都在5以上,但如果空调系统在部分负荷下运行,小温差大流量现象严重,则导致空调系统整体能效比偏低,甚至COP在3以下。因此,单单强调某一部分不一定能提高系统的整体能效。本文从整个空调系统出发,建立系统各部件的能耗模型,综合分析提出改善系统运行能效的技术措施,具体包括以下内容:第一,建立三种不同功能类型建筑的能耗模型。这几种不同功能类型的建筑分别是:办公楼、商场、宾馆,利用DeST软件对这三种不同功能类型的建筑进行全年逐时负荷模拟计算,不同功能类型的建筑有不同的负荷特性,对其进行分析,为机组选型提供一定依据。第二,建立冷水机组的能耗模型,基于冷水机组的典型变工况特性,以及建筑的动态负荷分布,通过设定在不同典型负荷需求下的运行模式,计算得到不同冷水机组配置方案的全年电耗,经比较获得相对优化的选型方案,为系统的优化设计提供计算依据。第三,水泵变频的节能分析。通过比较定流量和变流量运行时冷冻水系统和冷却水系统的全年电耗,论述了冷冻水系统和冷却水系统的节能性。第四,建立空调末端能耗计算模型。第五,排风热回收的节能特性。采用排风热回收装置后,计算得出最大冷负荷以及全年累计负荷的减少率,论述了排风热回收装置的节能性。本论文主要研究整个空调系统全年综合能效比的计算,并编制基于Microsoft Excel的中央空调系统能效评估软件。利用该软件可以进行系统方案的比较,同时配合绿色建筑设计标识的推广,进行节能率的计算,根据空调节能率来评判是否满足绿色建筑关于节能率60%的优选项要求。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-18
  1.1 研究背景及意义  11
  1.2 建筑能耗评价现状  11-17
    1.2.1 建筑节能设计软件  11-12
    1.2.2 空调系统能效研究现状  12-17
  1.3 本文研究的目的和内容  17-18
    1.3.1 研究目的  17
    1.3.2 研究内容  17-18
第二章中央空调系统能耗模型和优化方案  18-43
  2.1 空调系统部分负荷模型  18-25
    2.1.1 DeST 软件介绍  18-20
    2.1.2 建筑的负荷特性分析  20-25
  2.2 冷水机组能耗模型分析  25-29
    2.2.1 冷水机组能耗模型的建立  25-28
    2.2.2 冷水机组优化配置研究  28-29
  2.3 冷冻水泵能耗模型分析  29-33
    2.3.1 冷冻水泵能耗模型的建立  30-31
    2.3.2 冷冻水泵变流量节能性分析  31-33
  2.4 冷却水泵能耗模型分析  33-35
    2.4.1 冷却水泵能耗模型的建立  33-34
    2.4.2 冷却水泵变流量节能分析  34-35
  2.5 冷却塔能耗模型  35
    2.5.1 冷却塔风机为变频风机  35
    2.5.2 冷却塔风机作台数调节  35
    2.5.3 冷却塔能耗简化计算模型  35
  2.6 空调末端设备能耗模型  35-38
  2.7 排风热回收的节能特性  38-42
    2.7.1 排风热回收装置的工作原理和分类  39-40
    2.7.2 排风热回收计算  40-41
    2.7.3 排风热回收经济可行性分析  41-42
  2.8 本章小结  42-43
第三章基于Excel 的中央空调系统能效评估软件  43-52
  3.1 中央空调系统全年综合能效比计算式  43
  3.2 中央空调系统能效评估软件  43-51
    3.2.1 主菜单工作表  43-44
    3.2.2 负荷频率工作表  44-45
    3.2.3 冷水机组工作表  45-46
    3.2.4 冷冻水泵工作表  46
    3.2.5 冷却水泵工作表  46-47
    3.2.6 冷却塔工作表  47
    3.2.7 空气处理机组工作表  47-48
    3.2.8 新风机组工作表  48-49
    3.2.9 风机盘管工作表  49
    3.2.10 排风热回收工作表  49-50
    3.2.11 系统能效评估工作表  50-51
  3.3 本章小结  51-52
第四章中央空调系统全年综合能效比计算实例  52-64
  4.1 工程概况  52
  4.2 基于DeST 模拟分析建筑动态负荷  52-54
    4.2.1 动态负荷计算模型  52
    4.2.2 计算参数设置  52-53
    4.2.3 计算结果  53-54
  4.3 冷水机组全年能耗计算  54-57
  4.4 冷冻水泵全年能耗计算  57-58
  4.5 冷却水泵全年能耗计算  58-59
  4.6 冷却塔全年能耗计算  59
  4.7 空调末端设备全年能耗计算  59-62
    4.7.1 空气处理机组全年耗电量  59-60
    4.7.2 新风机组全年耗电量  60-61
    4.7.3 风机盘管全年耗电量  61-62
  4.8 排风热回收节能性  62
  4.9 参照建筑和设计建筑中央空调系统能效对比  62-63
  4.10 本章小结  63-64
结论与展望  64-66
  1. 结论  64-65
  2. 展望  65-66
参考文献  66-69
攻读硕士学位期间取得的研究成果  69-70
致谢  70-71
附表  71

中央空调系统全年综合能效比计算方法的研究

内容摘要

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