既有建筑空调系统节能运行模式的研究

论文摘要

目前,科学发展观和可持续发展战略,以及环境、经济和能源等方面的压力都对建筑节能工作提出了更高要求。而建筑耗能中空调系统的耗能占有相当大的比例。在既有建筑的空调系统中,相当一部分空调系统由于后天运行中所出现的问题,存在着不少用能不合理的现象,啻待进行节能改造和优化工作。同时,《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）中节能50%的目标和相关规定,也对既有建筑空调系统的节能改造和优化工作提出了要求。由于目前既有建筑空调系统的运行管理模式多种多样,各有优点和缺点,因此进行运行优化改造的着重点不同,优化改造后的节能空间不同,优化改造方法也不同。本文首先将既有建筑的空调系统按照运行特点进行分类:根据空调系统是否具有自动控制功能将其分为无巡回监测的手动调节的空调系统,有巡回监测的手动调节空调系统和具有高级自动监测与控制的空调系统。而后针对不同类型系统的不同运行特点,开展了运行模式优化改造方法的研究,从而达到节能的目的。目前相当一部分的空调系统仍然没有安装自动控制系统,依靠运行管理人员手动进行系统调节,甚至是盲目运行这种可靠性差的调节方式,具有相当大的运行改造节能空间,本文首先展开对这类空调系统的运行模式进行优化改造方法的探讨。一方面根据这类系统的特点,利用有限的数据进行建筑冷负荷变化规律的分析,建立一套简单易行并具有一定可靠性的负荷分析方法,为更细致地依据建筑负荷变化优化系统分级调节和起停调节建立了基础。另一方面,建立建筑内部空气热平衡的数学模型,通过计算模拟,在空调系统设计工况下的运行方案基础上根据实际冷负荷的变化进行空调系统起停运行节能优化。而后,利用实例验证以上方法的可行性。对于具有空调系统运行数据采集器的系统,根据其可以检测建筑空调系统运行状态的特点,本文给出了一种负荷预测方法,作为这类系统的运行优化改造的基础。同时,利用这种负荷预测方法和数据采集系统,探讨了对这类系统的进行运行优化改造的方向和办法。另一方面,本文也分析了对这类系统实行节能改造的可行性。对于已经具备了完全的自动控制系统的空调系统,本文分析探讨了这类系统在运行控制中存在的问题以及导致能源浪费的原因。为提高系统运行控制效果,从而降低空调系统能耗提出一些优化改造的方法,并采用工程实例进行了节能效果的验证。本文主要讨论在少投入或者无投入下,对既有建筑空调系统运行模式进行优化,从而达到节能的目的。希望对未来的既有建筑空调系统的节能运行改造提供一个大致的方向,做到有的放矢。本文研究内容是“十一五”国家科技支撑计划中“既有建筑综合改造关键技术研究与示范”中既有建筑设备改造关键技术研究课题中子课题仅有建筑供热空调系统改造技术研究（2006BAJ03A05-07）内容的一部分。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义
• 1.1.1 课题背景
• 1.1.2 研究的目的和意义
• 1.2 国内外空调节能改造研究状况及分析
• 1.2.1 国外既有建筑空调系统节能改造措施发展概况
• 1.2.2 国内建筑空调系统的节能措施概况
• 1.3 本课题的主要工作
• 第2章 无巡回监测的手动调节空调系统运行的节能改造
• 2.1 优化系统运行时间的运行策略
• 2.1.1 负荷系数
• 2.1.2 系统起停运行优化
• 2.2 模型计算
• 2.2.1 模型设置
• 2.2.2 负荷系数计算
• 2.2.3 建筑热平衡模拟结果
• 2.2.4 模型验证结果
• 2.3 本章小结
• 第3章 有巡回监测的手动调节空调系统运行的节能改造
• 3.1 负荷预测与运行优化
• 3.1.1 负荷预测方法
• 3.1.2 负荷预测验证实例
• 3.1.3 系统的运行优化策略
• 3.2 对系统进行改造的运行优化方法
• 3.2.1 系统节能改造计划
• 3.2.2 系统改造分析实例
• 3.3 本章小结
• 第4章 具有高级自动监测与控制系统的空调系统的运行节能
• 4.1 自控系统的基本组成和空调自控系统
• 4.1.1 自控系统的基本组成
• 4.1.2 空调自控系统
• 4.2 全空气系统空调处理机组空气节能器控制
• 4.2.1 空气节能器典型控制策略和运行过程中存在问题
• 4.2.2 空气侧节能器控制策略优化
• 4.3 泵、风机的控制
• 4.3.1 定水量
• 4.3.2 变水量
• 4.4 末端机组的控制
• 4.4.1 压力无关型VAV 末端机组的控制原理
• 4.4.2 压力无关型VAV 末端机组的现有问题和优化
• 4.5 建筑物压力控制
• 4.5.1 建筑物压力控制原理
• 4.5.2 建筑物压力的典型控制策略和现存问题
• 4.5.3 建筑物压力控制的优化
• 4.6 多台机组联合运行的控制
• 4.7 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢