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空调水系统末端全面水力平衡调试模型的研究

节能 2024年第3期43卷 59-61页

作者：王科荀张文科姚海清赵树旺刘霞马雪晴张志强山东建筑大学热能工程学院山东济南250101 山东中瑞新能源科技有限公司山东济南250101

暖通空调水系统中水力失调问题是影响系统性能及供暖制冷效果的重要原因,分别阐述实现末端静态水力平衡和动态水力平衡的方法。分析调节阀和动态压差控制阀的全面水力平衡调试方法,揭示了调试方法的技术原理及应用特点;利用Matlab语言... 详细信息

暖通空调水系统中水力失调问题是影响系统性能及供暖制冷效果的重要原因,分别阐述实现末端静态水力平衡和动态水力平衡的方法。分析调节阀和动态压差控制阀的全面水力平衡调试方法,揭示了调试方法的技术原理及应用特点;利用Matlab语言进行编程计算,得到了水系统中各调节阀开度与各用户支路流量的映射关系;将相应程序用于水力平衡计算分析,建立水系统全面水力平衡的调试模型;针对调试方法进行工程应用分析,验证该方法的合理性和可行性。结果显示:全面水力平衡的调试模型在单分支环路中达到了良好的流量控制效果,能够有效地使各支路达到水力平衡状态。提出的水力平衡调试方法具有结果精确及调试过程简单的特点,明显提高了水力平衡效率。

关键词：空调水系统水力失调调试方法水力平衡静态动态

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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

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空调水系统优化运行应用研究

空调水系统优化运行应用研究

作者：蔡飞辽宁科技大学

学位级别：硕士

随着国民生活品质的提高,建筑能耗占据社会总能耗的比重越来越大,空调系统的能耗在建筑能耗中的占比高达65%左右,而空调水系统作为空调系统的重要组成部分,占据着空调系统能耗的70%左右,因此空调水系统的优化运行意义重大。目前对于空... 详细信息

随着国民生活品质的提高,建筑能耗占据社会总能耗的比重越来越大,空调系统的能耗在建筑能耗中的占比高达65%左右,而空调水系统作为空调系统的重要组成部分,占据着空调系统能耗的70%左右,因此空调水系统的优化运行意义重大。目前对于空调水系统优化运行的研究,多是针对于单一参数进行调节,或是提升某类设备的运行能效,缺少从整个空调水系统层面上优化运行。论文的目的就是从系统层面上寻求有效的优化运行方法。空调水系统中涉及到的主要运行部件有冷水机组、水泵和冷却塔,针对设备运行的实际工况,建立相应设备的数学模型,还研究了多台设备联合运行时的控制方法,利用Trnsys软件建立空调水系统仿真运行平台。选择冷冻水进出水温度、冷却水进出水温度、冷冻水流量、冷却水流量和风量作为优化运行的控制参数,建立空调水系统能耗的目标函数,确定系统运行的约束条件。选取杭州市某办公楼为例,通过De ST软件计算建筑负荷,选取供冷季其中4天作为典型日进行节能计算。分析影响冷冻水系统和冷却水系统运行能耗的因素,归纳不同参数设置对冷冻水系统和冷却水系统能耗的影响规律。利用差分进化算法对空调水系统能耗的目标函数进行寻优计算,以能耗最小为目标,优化运行参数间的搭配组合,结果显示,优化运行后的系统能耗较之前降低6.45%,对实际项目具有参考意义。最后,论文还研究了节能率与湿球温度以及负荷率之间的关系,结果表明,节能率与湿球温度以及负荷率呈相反趋势。

关键词：空调水系统优化能耗模型差分进化算法

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空调水系统定压补水装置设计分析

安装 2022年第3期 54-57页

作者：熊桥捷中国核工业第二二建设有限公司武汉430050

中央空调系统运行中,受水管网渗漏、水受热膨胀等因素影响,空调水系统需设置定压补水装置以保证其正常运行。本文结合具体实例,分析了某办公大楼空调水系统开式膨胀水箱与闭式气压罐定压补水装置的原理、设计计算、定压补水装置设计选... 详细信息

中央空调系统运行中,受水管网渗漏、水受热膨胀等因素影响,空调水系统需设置定压补水装置以保证其正常运行。本文结合具体实例,分析了某办公大楼空调水系统开式膨胀水箱与闭式气压罐定压补水装置的原理、设计计算、定压补水装置设计选型和优缺点、适用场景等,并总结了该装置在运行中的注意事项,对工程实践具有一定借鉴意义。

关键词：空调水系统定压补水膨胀水箱闭式气压罐

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

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空调水系统中电动调节阀流量特性研究

暖通空调 2011年第12期41卷 15-20页

作者：沈列丞马伟骏华东建筑设计研究院有限公司

指出空调水系统中电动调节阀理论流量特性与工作流量特性的研究需遵循一定的前提条件,而在实际系统中,该前提条件往往无法得到保证,电动调节阀的实际流量特性还与空调水系统形式、阀门所处的位置等诸多因素相关,因此电动调节阀的实际流... 详细信息

指出空调水系统中电动调节阀理论流量特性与工作流量特性的研究需遵循一定的前提条件,而在实际系统中,该前提条件往往无法得到保证,电动调节阀的实际流量特性还与空调水系统形式、阀门所处的位置等诸多因素相关,因此电动调节阀的实际流量特性应为一个范围,而非一条曲线。构建了四类典型空调水系统,计算分析了各类系统中各电动调节阀的实际流量特性。

关键词：空调水系统电动调节阀流量特性

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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空调水系统水泵节能运行浅析

首都博物馆论丛 2019年第1期 493-498页

作者：于妍首都博物馆物业与固定资产管理部

本文从首都博物馆实际出发,根据首都博物馆空调水系统水泵变频调速技术的应用,并统计运行数据、分析负荷变化特点,得出变频调速技术在空调水系统中应用的节能效果,并对博物馆类建筑空调水系统的节能改造及新建博物馆设计提供了有益的借... 详细信息

本文从首都博物馆实际出发,根据首都博物馆空调水系统水泵变频调速技术的应用,并统计运行数据、分析负荷变化特点,得出变频调速技术在空调水系统中应用的节能效果,并对博物馆类建筑空调水系统的节能改造及新建博物馆设计提供了有益的借鉴意义。

关键词：空调水系统变频调速

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空调水系统管材的选取

铁道勘测与设计 2021年第1期 98-100页

作者：张静中铁第四勘察设计院集团有限公司城地院武汉430063

管道系统在地铁建设项目中起到至关重要的作用。为保障地铁安全运营,必须完善管路系统。管路的管材与地铁空调水系统的正常运行密切相关,从而影响了地铁运营的生命周期。为保证空调水系统的有效运行,从管材和经济性能进行综合分析,得出... 详细信息

管道系统在地铁建设项目中起到至关重要的作用。为保障地铁安全运营,必须完善管路系统。管路的管材与地铁空调水系统的正常运行密切相关,从而影响了地铁运营的生命周期。为保证空调水系统的有效运行,从管材和经济性能进行综合分析,得出以下观点:1、不锈钢管具有耐腐蚀、抗压、导热快、对环境污染小等优势;2、相对于碳素钢管、镀锌钢管,不锈钢管是空调水系统管道的首选材料。

关键词：空调水系统碳素钢管镀锌钢管不锈钢管经济性能分析