论文部分内容阅读
区域供冷系统作为一种相对较新的概念和高度集中化的空调冷源形式在我国得到快速推广,然而从现有项目来看运行效果并未达到预期。我国正处于迅速的城市化进程和全国性的节能减排工作中,区域供冷系统能否适用于我国国情来提高建筑能效,是一个亟待解决的现实问题。当前的研究中鲜有针对现有系统的运行监测和研究分析。针对系统的运行监测分析有助于掌握系统在推广中的经验与不足,对区域供系统的理论研究、规划与设计具有反馈意义和对后期的改造具有指导意义。本文对江苏省内两个区域供冷系统进行运行监测,并完成其中一系统Web实时监测平台的搭建。以运行监测中相关运行参数为基础,分析了区域供冷系统末端建筑的实际负荷特性,对比不同末端建筑导致的系统负荷差异,并以此为基础分析了各自系统的运行状况:包括系统冷机的运行策略的分析,冷机负载率、(COP及系统EER等评价参数,同时分析了两个系统的冷量损失。通过系统各相关参数的对比,着重分析了水蓄冷系统在运行中的作用。研究表明,在实际使用中系统负荷波动较为明显,中低负荷在供冷季占有相当比例,水蓄冷区域供冷系统相对于常规区域供冷系统保证冷机和系统高效运行具有优势。区域供冷系统冷量损失约为10%左右,受供冷负荷和运行策略影响上下波动。根据实测结果本文提出系统负荷如何受到系统末端建筑组合形式的影响、是否可以通过合理的前期规划来优化系统负荷的问题。在该部分内容中,首先依据相关建筑节能设计标准建立三类典型建筑模型,通过能耗模拟软件EnergyPlus得到三类建筑的逐时冷负荷。其次,以系统负荷波动指数为目标函数建立了区域供冷系统建筑组合数学模型,求得不同建筑组合形式下的负荷波动系数。通过负荷波动系数变化,分析了三类建筑对系统负荷的影响,并给出了较为合理的建筑组合形式。研究显示:住宅相对于办公和商场建筑具有更大的负荷波动性,在含有三类建筑的区域供冷系统中,尽可能避免含有较小住宅建筑面积比的组合形式。当住宅面积比低于0.5以时,系统负荷波动明显。此时,系统负荷稳定性劣于三类单一功能建筑区域供冷系统。实际中系统的建筑组合易受限制而难以达到最优,而部分建筑组合下负荷会出现较大的波动,对冷机的运行带来不利影响。当传统冷机组合匹配方式难以满足低部分负荷率下冷机和系统的高效运行时,应当考虑其他适宜技术的投入。本文提出了一种不同建筑组合下的适宜系统的分析与选择方法,来判断各建筑组合形式下应通过合理的冷机容量配置还是宜采用水蓄冷系统或其他适宜技术的引入来满足负荷特性下系统优化运行的需求。该方法的基本思想是基于理想化的冷机配置策略和运行策略,将系统运行于建筑组合形式的负荷下,通过冷机在供冷季逐时负载率的时间分布,来选择适宜的系统形式或技术的引进。所有的分析与讨论基于冷机负载与COP值之间基本为正相关的简化假设,认为较高的冷机负载率可保证较高的冷机和系统能效。本研究从工程实际出发,研究成果对区域供冷系统的规划、设计和后期改造具有一定的参考。研究表明,区域供冷系统末端包含住宅、办公和商场三类建筑时,系统负荷波动系数超过0.655时,应考虑引入适宜系统来进行系统的运行优化。