某大厦中央空调冷水机组能耗的影响因素研究

作     者：鲍远梅 

作者单位：安徽建筑大学 

学位级别：硕士

导师姓名：谭莹莹

授予年度：2022年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 081404[工学-供热、供燃气、通风及空调工程] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：冷水机组 能耗分析 VAR模型 通径分析 

摘      要：随着经济的快速发展,人们的生活水平逐渐提高,空调给人们带来智能化、舒适化环境的同时,对能源的消耗量也急剧上升。冷水机组作为空调系统的主要耗能部件,其节能运行控制是建筑节能研究的关键问题之一。因此,分析冷水机组的主要运行参数对能耗的影响效果,对冷水机组的节能优化控制具有重要意义。本文的主要工作如下:（1）基于某大厦冷水机组实际运行监测数据的质量特点描述,选取2020年8月份每天09:00～17:00的冷水机组主要运行参数及能耗数据为分析对象。将数据的时间点对齐,利用K-Means算法识别并删除各指标少量的异常数据,得到预处理后的数据,并对此数据进行描述性统计分析,获取各指标的取值特点和变化趋势。（2）选取常用的冷水机组经验模型的自变量作为冷水机组能耗的影响因素,即冷冻水进出水温度、冷却水进出水温度和制冷量,利用通径分析方法从静态分析的角度研究冷水机组系统各运行参数对冷水机组能耗的直接影响作用和间接影响作用,寻求冷水机组能耗的主要影响因素。（3）基于通径分析的研究结果,结合冷水机组运行机理和逐步回归分析方法,选取符合空调运行机理且不存在多重共线性的制冷量、冷却水进水温度和冷冻水出水温度作为解释变量,冷水机组能耗为被解释变量,构建向量自回归模型（Vector Auto-Regressive,VAR）,运用脉冲响应函数分析和方差分解探讨冷水机组主要运行参数对能耗的动态影响效果。研究结果表明:冷冻水出水温度、冷冻水进水温度和制冷量对冷水机组能耗的直接影响作用更强,且是冷水机组能耗的主要影响因素。当制冷量增加一个标准差（182.5122k W）时,冷水机组的单位时间能耗值会在30分钟内升高,且升高的幅度随着时间的推移而逐渐降低。当冷却水进水温度增加一个标准差（0.7501℃）时,冷水机组的单位时间能耗值会在30分钟内升高,且升高的幅度随着时间的推移先增加后逐渐降低。当冷冻水出水温度增加一个标准差（0.3994℃）时,冷水机组的单位时间能耗值会随之降低,且降低的幅度在5～10分钟时达到峰值,后逐渐降低,直至30分钟后消失。与冷却水进水温度相比,冷冻水出水温度和制冷量对预测冷水机组能耗的方差贡献度更大。与已有的研究成果相比,本文不仅探讨了冷水机组主要运行参数对冷水机组能耗的影响效果,还分析了调控冷水机组参数取值来降低冷水机组能耗所需要的时间。