一次泵变流量空调系统的冷却水节能研究

【摘要】： 空调冷却水系统由换热设备、冷却水泵、冷却塔组成。冷却水系统会因为设计的不合理,运行操作不当等引起大量的电、水资源浪费,有很大的节能空间。本文针对这一现状,结合具体的工程实例及冷却水泵的实际变频节能情况进行计算,经过计算分析了各环节中能耗的影响因素,以期找到降低空调冷却水系统能耗的方法。 在整个分析研究当中,针对西安地区某办公建筑,记录了其整个空调系统运行周期内在不同的室外气象条件下,分别改变冷却水泵频率、冷却塔风机台数以及制冷机组相关冷却设定参数时,空调系统获得的相应制冷参数和能耗参数。基于焓差法对冷却塔模型,结合不同时刻的室外气象参数采用能量平衡算法进行冷却塔换热能力的计算,得出冷却塔具体的换热冷却能力。将不同频率时水泵的运行参数经过能耗比较计算,得出其在频率降低5Hz的情况时水泵能耗将降低23%的实际结果。根据所得数据加以整理分析,分别进行机组出力、冷却塔换热模型、水泵运行特性以及整个系统能耗情况的计算分析,得出不同运行控制下的机组效率、冷却塔换热效率和系统能耗之间的多变量耦合特性曲线。经由各曲线看出:在采用定温差控制的变流量冷却水系统中制冷机组的COP仍然呈上升的趋势,虽然与定流量的冷却水系统相比,变流量系统的COP值要低,但是其变化规律和定流量系统的变化近似相同,故当冷却水泵的能耗占的能耗较大时,相应的变流量将会带来更大的节能效益;冷却塔循环水量的变化范围是50%～100%,相应供冷量的调节变化范围是73%～100%,冷却塔的冷却能力随着冷却循环水量的减少而降低;当负荷率小于50%时,由于水泵的功率很小,此时的变流量系统能耗与主机的能耗基本相同一致,节能的效果会比较明显,达到25%。 【关键词】：变流量系统 冷却塔 变频 制冷机性能 节能
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU831.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 引言8-13
• 1.1 课题研究的背景8-9
• 1.2 研究现状以及存在的问题9-11
• 1.3 本文研究的内容及方法11-13
• 1.3.1 课题主要研究内容11
• 1.3.2 课题主要研究方法11-13
• 2 空调变流量水系统13-26
• 2.1 空调变流量水系统简介13-17
• 2.1.1 空调变流量水系统的概念13
• 2.1.2 空调变流量水系统的分类13-16
• 2.1.3 空调变流量水系统的特点16-17
• 2.2 空调变流量冷却水系统17-24
• 2.2.1 循环冷却水系统简介17-21
• 2.2.1.1 系统简介17-18
• 2.2.1.2 冷却水系统水量计算18-19
• 2.2.1.3 溴化锂吸收式冷水机组冷却水系统19-21
• 2.2.2 循环冷却水系统冷却原理21-24
• 2.2.3 循环冷却水系统的冷却设施24
• 2.3 本章小结24-26
• 3 冷却塔的模拟计算与控制模式分析26-34
• 3.1 冷却塔的简介26-30
• 3.1.1 冷却塔的分类26-27
• 3.1.2 冷却塔的组成构造27-28
• 3.1.3 冷却塔的选择28-30
• 3.2 冷却塔的热力计算30-32
• 3.2.1 有关热力性能计算公式30-32
• 3.2.2 热力计算的结果32
• 3.3 冷却塔风机的运行方式的控制调节32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 4 循环水泵变频调速节能性分析34-47
• 4.1 循环水泵变频调速节能原理34-39
• 4.1.1 最小二乘法的曲线拟合34-35
• 4.1.2 循环水泵的性能曲线35-36
• 4.1.3 循环水泵的相似定律36-37
• 4.1.4 循环水泵的运行工作点37-38
• 4.1.5 循环水泵变频的基本原理38-39
• 4.2 循环水泵的变频控制原理39-42
• 4.2.1 循环水泵常用的变频控制方法39-41
• 4.2.2 冷却水循环水泵的变频控制方法41-42
• 4.3 循环水泵的变频控制实例42-46
• 4.3.1 变频控制系统概况42-43
• 4.3.2 变频控制计算结果43-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 冷却水变流量节能影响分析47-52
• 5.1 冷却水变流量对制冷机组的节能影响47-49
• 5.2 冷却水变流量对冷却水泵的节能影响49
• 5.3 冷却水变流量系统对冷却塔的节能影响49-50
• 5.4 冷却水变流量系统对空调系统的节能影响50-51
• 5.5 本章小结51-52
• 6 结论52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-56

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