公共建筑空调系统运行能效比分析和优化 供热、供燃气、通风及空调工程专业论文.docx

公共建筑空调系统运行能效比分析和优化 重庆大学硕士学位论文 学生姓名：闵晓丹 指导教师：付祥钊 教授 专 业：供热、供燃气、通风及空调工程 学科门类：工学 重庆大学城市建设与环境工程学院 二 OO 八年十一月 Analysisand and Optimization of on-site Operating Energy Efficiency Ratio of Heating Ventilation and Air Conditioning System of Public Building A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Engineering By Min Xiaodan Supervised by Prof. Fu Xiangzhao Major: Heating, Gassing, Ventilation, and Air Conditioning Faculty of Urban Construction and Environment Engineering of Chongqing University, Chongqing, China November 2008 中文 中文摘要 重庆 重庆大学硕士学位论文 I I PAGE PAGE VI 摘 要 我国建筑用能已超过全国能源消费总量的 1/4，并将随着人民生活水平的提高 逐步增加到 1/3 以上。公共建筑用能数量巨大，浪费严重。公共建筑则包含办公建 筑（包括写字楼、政府部门办公楼等），商业建筑（如商场、金融建筑等），旅游 建筑（如旅馆饭店、娱乐场所等），科教文卫建筑（包括文化、教育、科研、医疗、 卫生、体育建筑等），通信建筑（如邮电、通讯、广播用房）以及交通运输用房（如 机场、车站建筑等）。目前中国每年竣工建筑面积约为 20 亿 m2，其中公共建筑约 有 4 亿 m2。在公共建筑（特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等）的全 年能耗中，大约 50%～60%消耗于空调制冷与采暖系统，20%～30%用于照明。其 中采暖空调能耗特别高，采暖空调节能潜力也最大。 本文在已有的能效评价指标的基础上，提出空调系统运行能效比（OEER）的 概念，其定义为空调系统实际冷负荷除以空调系统各设备实际耗功率之和。提出 OEER 的目的是为了评价在实际运行过程中空调系统的能源利用效率，它可以代表 一个时刻的效率情况，也可以代表一段时间内的效率情况，甚至可以反映一个季 节的效率情况。OEER 越大，空调系统能源利用效率就越高。 本文通过两个工程实例，分析了空调系统运行能效比的现状和其影响因素， 得出主机 COP 和主机耗功率占空调系统总耗功率的比例 x 是决定空调系统能效比 的根本因素。主机负载率、主机出水温度、水系统运行方案、冷却塔运行方案等 因素均是通过影响主机 COP 和比例 x 这两个基本因素，从而对 OEER 产生影响。 本文利用机理分析法，建立空调系统运行能效比的优化数学模型。根据优化 数学模型，利用 MATLAB 数学软件求出部分负荷下的优化参数，分析在不对原有 系统做出大的改动的基础上，通过改变一些运行制度和管理措施，以及运行参数 的重新设定，能够对空调系统能效比产生的影响。并且以 OEER 为目标函数，采 用直接求导法对 OEER 进行灵敏度分析，得出目标函数随几个独立变量的变化趋 势和改变程度。 在运行参数重新设定的基础上，本文分析了应用一些现有的，可行的节能技 术改造措施对空调系统能效比产生的影响，并做出了经济效益分析，为公共建筑 空调系统改造提供了参考。 关键词：空调系统运行能效比，主机 COP，机理分析法，优化数学模型，节能措 施 英文 英文摘要 重庆 重庆大学硕士学位论文 III III PAGE PAGE IV ABSTRACT The energy consumption in buildings has exceeded 1/4 of the total energy consumption in China, and the numbre will increase to 1/3 accompany with the improve of peoples living standards. Public buildings waste a lot. Public building includes office buildings (such as office buildings, government offices, etc.), co