某中央空调系统节能改造及能耗分析

【摘要】：建筑耗能已成为我国能源消耗三大“能耗大户”之一。目前,建筑能耗约为社会总能耗的30%左右。在我国既有近400亿m~2建筑中,其中99%为高能耗建筑,且新建建筑中的95%以上也在高能耗建筑之列。我国机关办公建筑和大型公共建筑面积不足全国城镇总建筑面积的4%,但每年电耗量却占到全国城镇电耗总量的22%,单位面积年耗电量高达普通居民住宅的10～20倍。另一方面,建筑能耗约占我国社会总能耗27.4%,而空调和供暖能耗约占建筑总能50%~70%。大型公共建筑的高能耗问题日渐突出,这类建筑的节能改造工作成为当前建筑节能的重点。 本文以重庆大学主教学楼为研究对象,首先针对原有中央空调系统运行过程中出现“大流量小温差”问题,对原有空调系统进行节能检测及诊断分析并提出相关节能改造建议,为下一步空调系统节能改造打下基础。针对主教楼空调系统节能改造,引入电量分项计量及冷量分楼层计量技术,重点研究能耗监控平台的建设,并基于本工程冷量计费要求,提出主教楼空调冷量计费方案设计并予以验证。 基于建筑整体能耗分析模型及能耗分析方法,先对主教楼进行逐年、逐月建筑总能耗分析,得出主教楼总体用能特性并分析用能原因;然后从制冷季、典型空调月对建筑各分项能耗进行研究分析,并对空调系统各分项能耗进行逐日能耗分析,得出建筑各分项能耗及空调系统各分项能耗的用能指标及用能特性。 建立基于分项计量的空调节能诊断分析方法,基于主教楼中央空调系统运行及能耗监测数据,通过系统运行工况量化诊断指标分析,从冷冻水及冷却水温差、冷机负荷率及运行性能系数COP、水系统输送系数等方面对空调系统运行工况进行诊断分析,并研究不同负荷率对冷机COP的影响。并选择冷机高负荷率下典型空调日,对中央空调系统运行工况进行逐时监测分析。 最后,对改造前后空调系统能效测试情况进行对比分析,比较改造前后各运行设备能耗所占总能耗比重变化以评价系统节能改造效果。 【关键词】：中央空调 节能改造 分项计量 能耗分析 节能诊断
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU831
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 绪论8-20
• 1.1 我国能源形势与建筑能耗8-9
• 1.2 大型公共建筑能耗现状及节能潜力9-11
• 1.3 国内外建筑节能诊断的研究现状11-18
• 1.3.1 国外建筑节能诊断研究现状11-13
• 1.3.2 国内建筑节能诊断研究现状13-18
• 1.4 本文研究的重点及主要内容18-20
• 2 改造前主教楼空调系统节能检测及分析20-38
• 2.1 工程概况20-21
• 2.1.1 建筑概况20
• 2.1.2 空调系统概况20-21
• 2.2 空调系统运行记录统计分析21-23
• 2.3 改造前空调系统的节能检测23-35
• 2.3.1 检测内容及检测仪器23
• 2.3.2 冷冻水系统节能检测分析23-28
• 2.3.3 冷却水系统节能检测分析28-35
• 2.4 本章小结35-38
• 3 空调系统节能改造及冷量计费方法38-62
• 3.1 空调系统的节能改造38-39
• 3.2 主教楼能耗监控平台建设39-49
• 3.2.1 基于 PLC 与 IFIX 的 SCADA 系统构成39-40
• 3.2.2 就地计算机控制系统(下位机)40
• 3.2.3 中央操作站(上位机)40-49
• 3.3 冷量计费系统设计研究49-59
• 3.3.1 中央空调计费的主要方法49-53
• 3.3.2 冷量计费需考虑的因素53
• 3.3.3 重庆大学主教楼冷量计费方案设计研究53-59
• 3.4 本章小结59-62
• 4 主教楼建筑能耗分析62-78
• 4.1 建筑节能诊断依据及原理62
• 4.2 初步节能诊断分析的平衡原理62-65
• 4.3 建筑能耗分析方法65
• 4.4 主教楼能耗建筑用能分析65-75
• 4.4.1 建筑能耗数据处理方法65-66
• 4.4.2 建筑总能耗分析66-71
• 4.4.2 建筑分项能耗分析71-75
• 4.5 本章小结75-78
• 5 空调系统节能诊断分析78-98
• 5.1 空调系统节能诊断依据及原理78
• 5.2 基于分项计量的空调节能诊断分析方法78-85
• 5.2.1 空调系统划分[]78-79
• 5.2.2 空调系统节能诊断指标体系79-85
• 5.3 空调系统节能诊断分析85-93
• 5.3.1 冷机运行工况诊断分析85-91
• 5.3.2 水系统输送系数91-93
• 5.4 典型空调日运行工况监测分析93-95
• 5.4.1 蒸发器进出水温度及温差93
• 5.4.2 冷凝器进出水逐时温度及温差93-94
• 5.4.3 主机逐时能效及空调系统逐时能效(除空调末端外)94-95
• 5.5 本章小结95-98
• 6 改造前后空调系统能效对比分析98-104
• 6.1 空调系统改造前系统能效98-99
• 6.2 空调系统改造后系统能效99-102
• 6.2.1 室外空气参数100
• 6.2.2 室内平均温湿度100
• 6.2.3 改造后空调系统能效100-102
• 6.3 本章小结102-104
• 7 结论及展望104-108
• 7.1 本文主要结论104-105
• 7.2 建议及展望105-108
• 致谢108-110
• 参考文献110-114
• 附录114-119

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