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空调水系统节能指标对水管管径选择的影响

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第6期 0151-0157页

作者：胡健武汉东研智慧设计研究院有限公司湖北武汉430056

随着社会经济水平的发展,大型或超大型规模的空调系统越来越多,空调系统的节能要求越来越受重视。在大型或超大型空调系统的设计中,水系统的输送能效指标受到节能标准的限制。本文对某项目空调水系统采用根据流速度范围选择管径的水力... 详细信息

随着社会经济水平的发展,大型或超大型规模的空调系统越来越多,空调系统的节能要求越来越受重视。在大型或超大型空调系统的设计中,水系统的输送能效指标受到节能标准的限制。本文对某项目空调水系统采用根据流速度范围选择管径的水力计算结果与节能标准的系统性能指标限值要求进行比较,总结出在节能规范要求的形势下,确定空调水系统管径的技术要点及合理化建议。

关键词：空调水系统水力计算耗电输冷比耗电输冷比节能标准

基于GWO-BP神经网络的空调水系统泵阀联调优化控制方法

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制冷与空调（四川） 2024年第4期38卷 443-450页

作者：林则烨袁中原西南交通大学机械工程学院成都610031

空调水系统的节能潜力较大,但管网中却通常存在动态水力不平衡的问题,这不仅影响了空调房间的室内舒适度,还会造成运行能耗的浪费。根据实验实测数据,建立了基于GWO-BP神经网络的水系统管网末端阀门开度预测模型,并根据最小阻力控制的原... 详细信息

空调水系统的节能潜力较大,但管网中却通常存在动态水力不平衡的问题,这不仅影响了空调房间的室内舒适度,还会造成运行能耗的浪费。根据实验实测数据,建立了基于GWO-BP神经网络的水系统管网末端阀门开度预测模型,并根据最小阻力控制的原理,建立了基于神经网络的水系统泵阀联调优化控制方法。实验结果验证了该优化控制方法在优化计算后显著提升了末端阀门的开度,降低了水泵频率,可以有效降低水系统管网阻力并精确调节末端支路流量,对于水泵运行实现了27.63%至65.19%的节能率,具有明显的节能效果,且在水系统流量需求越小时,节能效果越好。

关键词：泵阀联调空调水系统最小阻力控制神经网络

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建筑暖通空调水系统安装施工技术应用

门窗 2024年第8期 97-99页

作者：朱林林山东金辰建筑工程有限公司

空调水管用于输送制冷介质,空调水管的施工工艺及质量是中央空调使用效果的重要保障。空调系统繁多,管线排布密集,施工难度大,质量要求高。本文探讨了空调水管道安装工艺流程中使用的几种新工艺、新设备和施工过程中的一些控制要点,保... 详细信息

空调水管用于输送制冷介质,空调水管的施工工艺及质量是中央空调使用效果的重要保障。空调系统繁多,管线排布密集,施工难度大,质量要求高。本文探讨了空调水管道安装工艺流程中使用的几种新工艺、新设备和施工过程中的一些控制要点,保证施工质量的同时提高了工作效率,降低了施工成本,可为类似工程提供借鉴参考。

关键词：空调水系统管道安装与施工关键技术

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地铁站空调水系统节能控制研究

节能 2024年第3期43卷 34-38页

作者：何大四王广强刘超中原工学院能源与环境学院河南郑州450007

为了降低空调水系统的能耗,研究广州某地铁站的空调水系统节能控制策略。使用设备厂商提供的样本数据进行参数拟合,建立较为准确的设备模型,利用Trnsys软件搭建地铁站空调水系统模型。针对“大流量、小温差”现象,提出定温差控制策略,... 详细信息

为了降低空调水系统的能耗,研究广州某地铁站的空调水系统节能控制策略。使用设备厂商提供的样本数据进行参数拟合,建立较为准确的设备模型,利用Trnsys软件搭建地铁站空调水系统模型。针对“大流量、小温差”现象,提出定温差控制策略,以降低水系统的能源消耗。结果显示:与定流量水系统相比,定温差控制策略下地铁站空调水系统节能率达到25.86%;在整个供冷季,相对于常规7℃的供水温度定温差控制策略,变冷冻水供水温度定温差控制策略的空调水系统节能约3.40%。

关键词：地铁站空调水系统节能优化控制

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通风空调工程空调水系统管道安装施工工艺

建筑机械化 2024年第6期45卷 113-116页

作者：郭盛赵建军中建二局第三建筑工程有限公司北京100000

为避免空调水系统管道出现渗漏问题,影响系统安全运行,研究通风空调工程空调水系统管道安装施工工艺。按所选建筑项目通风空调工程设计空调水系统管道安装方案,采用热镀锌钢管、无缝钢管等材料预制空调水系统管道,通过吊支架设计与安装... 详细信息

为避免空调水系统管道出现渗漏问题,影响系统安全运行,研究通风空调工程空调水系统管道安装施工工艺。按所选建筑项目通风空调工程设计空调水系统管道安装方案,采用热镀锌钢管、无缝钢管等材料预制空调水系统管道,通过吊支架设计与安装、管道除锈、管道安装、附件安装以及水压试验等步骤,实现管道安装。通过现场水压试验可知:在该施工工艺下可有效保障管道压力稳定,可以有效避免管道发生渗漏,证明该施工工艺具有良好的应用效果。

关键词：建筑工程通风空调工程空调水系统管道安装

基于最佳运行状态面和改进IWO算法的空调水系统优化控制研究

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基于最佳运行状态面和改进IWO算法的空调水系统优化控制研究

作者：薛扬帆上海交通大学

学位级别：硕士

随着消费水平的提高,暖通空调系统作为营造良好舒适室内环境的重要手段逐渐成为大众日常生活的必需品。其中,空调水系统作为暖通空调领域最主要的耗能设备,其优化控制策略历来受到领域研究专家的格外重视,更被视为建筑节能的关键。常规... 详细信息

随着消费水平的提高,暖通空调系统作为营造良好舒适室内环境的重要手段逐渐成为大众日常生活的必需品。其中,空调水系统作为暖通空调领域最主要的耗能设备,其优化控制策略历来受到领域研究专家的格外重视,更被视为建筑节能的关键。常规优化控制策略或存在建模复杂、计算繁琐、决策迟滞等流程问题,或存在控制模糊、优化不精、泛用不广等结果问题,都难以适应当前能耗监测、楼宇自控、数据采集等技术广泛应用的智能时代。为此,本文针对混杂条件下空调水系统历史运行数据,建立了一套行之有效的数据处理方法,在此基础上搭建了空调水系统仿真平台、各组件能耗预测模型及冷水机组最佳运行状态面,并有机结合常规优化控制策略各自的优势,提出一种空调水系统双段优化控制策略。首先,空调水系统内广泛的数据读取与监测自控应用使得历史运行数据成为信息攫取的第一手资源。为了更好地获取准确、可靠的有效运行数据,提高系统仿真平台及最佳运行状态面的质量与精度,本文建立了一套适用于混杂数据的流程处理方法,主要包括数据辨识、稳态判别及异常值检测等。数据辨识主要依靠自然语言处理技术,从多样混杂的数据集中精准提取到研究所需的对应数据集;稳态判别采用滑动窗口算法,通过一系列步骤成功剔除非稳态数据,提高数据可靠性;而异常值检测则应用箱形图及局部异常因子算法,分别从一维数值分析与多维数据关联多角度实现数据清洗,最终得到了可用于数据分析与建模的有效运行数据。随后,在获得的历史有效运行数据的基础上,本文建立了空调水系统各部件的仿真模型,并综合分析了各组件运行参数之间的耦合关联关系,最终搭建了能够精确反映系统实际运行状态的仿真平台。经数据验证,仿真平台输出运行总功率的预测值与实测值偏差基本保持在±2.5%范围内,能够较好地反映当前系统的实际运行状态,能够为后续的优化控制策略提供较为准确的验证手段。之后,为满足算法寻优工作所需的精准能耗预测,本文针对冷水机组、冷冻泵、冷却泵及冷却塔分别建立了基于随机森林算法的“黑箱”模型与基于经验关系式的灰箱模型,并通过横向对比,为寻优算法选择了求解速度快、精度高、适合各自运行工况的能耗预测模型。验证结果表明,各模型的拟合优度均高于90%,满足用于算法优化控制决策的最低要求。除仿真模型外,本文针对冷水机组建立了全工况最佳运行状态面。利用前述模型实现局部数据的定向补充,以解决部分点位数据缺乏的问题;提出了改进的受控数据衍生方法,减少低效冗余衍生数据的产生,提高衍生效率,以解决数据集分布不均匀的问题;提出了按照机组启停状况划分数据集,并应用局部峰值检测算法得到了对应工况下冷水机组的最佳运行状态面;最终通过线性插值方法将不同工况下最佳运行状态面有机组合为全工况冷水机组最佳运行状态三维图。最终,本文综合运用最佳运行状态面与优化算法,提出了一种基于改进的侵入性杂草算法的空调水系统双段优化控制策略,主要思想是参考最佳运行状态面确定机组启停模式及部分运行参数,限定寻优区间,随后利用改进的优化算法进行局部二段寻优,建立跳出局部最优的算法保障机制,最终得到空调水系统全局最优运行参数。通过仿真平台对优化策略在研究对象典型日进行验证,同时与常规策略优化结果进行横向对比。结果表明,以顺序启停策略优化结果为基础,双段优化与基于算法的全局优化控制策略节能率分别可以达到4.73%与6.27%;但综合考虑,双段优化控制策略决策稳定、运算精简,能以接近十倍运算效率的优势,在兼顾节能效率的同时实现秒级的决策输出,保证了其能够更好地应用于绝大多数空调水系统。

关键词：空调水系统最佳运行状态面侵入性杂草优化算法双段优化控制策略

基于空调水系统优化调控的某高效机房运行特性的研究

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基于空调水系统优化调控的某高效机房运行特性的研究

作者：江莹莹扬州大学

学位级别：硕士

在建筑总能耗中空调能耗占比最大,高效制冷机房的建设是有效解决空调运行能耗大、促进建筑绿色可持续发展的重要途径。因此,在空调系统运行阶段实施减碳是我国实现碳达峰、碳中和目标的关键环节。本文以扬州某光伏企业的空调机房为研究... 详细信息

在建筑总能耗中空调能耗占比最大,高效制冷机房的建设是有效解决空调运行能耗大、促进建筑绿色可持续发展的重要途径。因此,在空调系统运行阶段实施减碳是我国实现碳达峰、碳中和目标的关键环节。本文以扬州某光伏企业的空调机房为研究对象,在夏季工况下对其运行状况进行了实测;并利用TRNSYS软件建立该空调机房仿真模型用于优化研究。针对空调水系统存在的问题,本文提出了三种局部优化的控制方式:一是对冷冻水系统采用定温差控制;二是对冷冻水系统采用定压差控制;三是对冷却水系统采用冷却水泵定温差结合冷却塔变频控制;为进一步提高节能效果,本研究还提出了一种群控优化方案:对冷冻水泵、冷却水泵采用定温差控制,同时对冷却塔采用变频控制,并设定水泵供回水温差为6℃。根据该群控优化方案建立模型研究,探究其大温差运行的节能效果,并利用模拟研究结果对原空调机房实施了改造,改造后系统运行一年,利用监测系统统计结果验证改造后的节能效果。主要研究结果如下:(1)不同工况下的实测研究结果表明,空调水系统变水泵运行台数的控制方式会造成系统不平稳的运行,并且原系统存在“大流量小温差”现象,系统能效不高,约3.5,需要进行节能改造。此外,利用TRNSYS软件建立的空调水系统仿真模型,模拟结果与实测结果吻合度较高,为后续系统的节能优化分析奠定了模型基础。(2)对三种局部优化的变频控制方式进行了模拟研究,结果表明:三种控制方式均能明显改善原系统的“大流量小温差”现象,且全年总能耗分别降低了 27.3%、23.3%和28.1%。同时,通过数据对比发现,系统的节能率和COP仍有提升空间,为群控优化方案的研究提供参考依据。(3)对群控优化方案进行了模拟研究,结果表明:冷冻水、冷却水流量降低30%,供回水温差提升40%,并且提高系统的能效水平,降低各主要设备能耗,其全年能效比为6.1,符合高效机房标准。另一方面,对提高冷冻水、冷却水供回水温差进行模拟研究,结果表明供回水温差越大,水流量越小,系统能耗均降低40%以上,随着温差增加,系统节能量增加,但节能趋势逐渐减小。(4)根据本文提出的群控优化方案对原项目实施了改造,运行一年的统计结果表明:原系统存在的“大流量小温差”问题得到明显改善,优化后系统全年能效比为5.0,达到高效机房标准,进一步说明了本文优化模拟的准确性和实用性。本文的研究旨在深入了解空调水系统的运行特性,为高效机房的建设提供设计及运维指导,为我国的节能减排事业尽绵薄之力。

关键词：空调水系统节能优化 TRNSYS 高效制冷机房变频控制

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西北某大型公共建筑空调水系统节能优化研究

西北某大型公共建筑空调水系统节能优化研究

作者：高之坤西安建筑科技大学

学位级别：硕士

中央空调系统是大型公共建筑运行中最大的耗能系统,其能耗约占建筑总能耗的50～60%。其中,空调水系统作为中央空调系统的主要耗能部分,其运行能耗的高低是表证空调系统运行能效的关键,也是降低大型公共建筑运行能耗的有力切入点。因此,... 详细信息

中央空调系统是大型公共建筑运行中最大的耗能系统,其能耗约占建筑总能耗的50～60%。其中,空调水系统作为中央空调系统的主要耗能部分,其运行能耗的高低是表证空调系统运行能效的关键,也是降低大型公共建筑运行能耗的有力切入点。因此,对中央空调水系统进行节能优化研究是至关重要的。为此,本论文以西北地区某大型公共建筑空调水系统为研究对象,从建筑冷负荷预测和空调水系统运行优化两方面展开研究,主要内容如下:首先,构建了一种混合预测模型用于大型公共建筑冷负荷预测。在该模型中,采用随机森林结合递归特征消除法进行输入特征选择;并将天牛须搜索算法优化后的广义回归神经网络与长短时记忆神经网络相结合,构建冷负荷混合预测模型。最后进行了实验分析,相比于其他方法,该模型的平均绝对百分比误差降低了2.08～10.10%,并能对不同月份冷负荷进行有效预测,泛化能力强,能够很好的应用于大型公共建筑冷负荷预测,为空调水系统节能优化提供有效的数据支撑。随之,对系统节能优化方法展开研究,为中央空调水系统提供可行的运行策略。在这部分中,针对空调水系统优化问题提出一种改进并行粒子群算法,以系统能耗最小为优化目标,以系统各设备运行参数为优化变量进行求解。并引入混沌序列机制、新移民算子和非线性惯性权重策略以提高算法的优化性能。此外,考虑到系统设备运行数量为整数且受到系统设计总台数的限制,又引入穷举法机制对系统中设备部分运行参数进行求解,减少最优解验证工作量,缩短优化时间。最后,对中央空调水系统进行实验验证及能效分析。在这部分中,首先利用系统实际运行数据进行计算机仿真实验,结果发现,利用改进并行粒子群算法优化后,空调水系统总能耗降低15.63%,表明该算法具备一定的节能潜力;然后利用空调水系统实验平台对该算法的实际应用性能进行测试,相比于对比算法,该算法能够得到更好的优化策略,且在收敛性、计算复杂度和鲁棒性方面具有优势,有效地提高了中央空调水系统的运行能效。综上所述,论文所研究的建筑冷负荷预测模型和空调水系统节能优化方法能为空调水系统优化运行提供有效的数据支撑,为实现空调水系统的高效、节能运行提供参考依据。

关键词：大型公共建筑空调水系统能耗模型负荷预测节能优化

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地铁站空调水系统优化控制研究

地铁站空调水系统优化控制研究

作者：王广强中原工学院

学位级别：硕士

随着城市化进程的加快,地铁已成为通勤者主要交通工具。地铁站的通风空调系统确保了乘客的舒适性,但同时也相应地消耗了大量的能源。本文主要通过研究广州某地铁站的空调水系统优化策略,旨在降低空调水系统的能耗。本项目结合了广州某... 详细信息

随着城市化进程的加快,地铁已成为通勤者主要交通工具。地铁站的通风空调系统确保了乘客的舒适性,但同时也相应地消耗了大量的能源。本文主要通过研究广州某地铁站的空调水系统优化策略,旨在降低空调水系统的能耗。本项目结合了广州某地铁站的项目概况和该地的气候参数,对其负荷构成进行了分析。利用TRNSYS建立了地铁站的负荷模型,以计算制冷季节的逐小时制冷负荷,与负荷设计值相比误差范围在5%以内,此结果验证了建筑模型的准确性。同时,通过使用设备厂商提供的样本数据进行参数拟合,建立了较为准确的设备模型,并搭建地铁站空调水系统的基础模型。为后续的水系统控制策略建模优化提供了基础。对水系统的基础模型进行模拟,评估其能耗并为后续优化控制策略的节能率提供了参考基准。针对“大流量、小温差”现象,提出定温差控制策略,以降低水系统的能源消耗。仿真结果表明,与未经优化控制的水系统相比,定温差控制策略的水系统节能率可达到25.86%,为进一步优化研究奠定了基础。针对冷却水控制策略,研究了三种不同的优化控制策略:变冷却塔出水温度控制策略、冷却水变温差变流量控制策略和两者联合控制策略。与定温差控制策略的水系统相比,变冷却塔出水温度控制策略和变冷却水温差变流量控制策略以及变冷却塔出水温度的变温差变流量联合控制的水系统节能率分别提升了6.63%、5.74%和7.98%。研究冷冻水系统的控制策略为:考虑到不同负荷率下,在满足末端制冷需求下确定最佳供水温度控制策略。对于变供水温度的定温差控制策略,分析了冷冻水系统的最佳供水温度和该控制策略下水系统的能耗。结果表明,相较于以7℃作为供水温度定温差的水系统,该策略可节能约3.40%。为了进一步降低空调水系统的能耗,利用三个控制模块:“设定冷却塔出水温度”、“设定冷却水供回水温差”和“设定冷冻水供水温度”,对定温差水系统进行了优化控制,与定温差水系统相比,优化后水系统节能率提高了10.84%。

关键词：地铁站空调水系统节能优化 TRNSYS软件