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区域供冷系统关键参数的研究

高宏奎  
【摘要】:近年来越来越多的人投入到区域供冷技术的研究,在我国也出现了一些成功运行的区域供冷项目,不过也有某些项目存在冷价过高,造价过大的现象,究其原因主要是冷负荷预测过大,现今对于区域建筑供冷系统的负荷预测,还没有一个科学的可供使用的好的方法,使得冷负荷预测偏大,冷水机组选用不合理,二次管网的设计不够好,二次变频水泵能耗过高等原因,因此对区域供冷技术的这些影响因素的研究就显得很有必要。由于人流量对于区域建筑的负荷预测起着至关重要的作用,提出了动态人体负荷的观点。提出了一种相对于负荷指标法,更适合于区域建筑负荷预测的方法,基本理念是利用DeST能耗模拟软件对区域建筑各个建筑进行全年逐时负荷预测,再将负荷预测结果逐时叠加,避免了指标法将各建筑最不利因素同时叠加的弊端。 利用理论分析计算的方法,研究了大温差供冷对末端设备热工性能的影响,得出随着温差变大,末端设备除湿除热能力逐渐变小,经过分析计算发现降低供水温度可以减少大温差对末端设备除湿除热能力降低的影响,在供水温度为5℃时,供回水温差每升高1℃,末端设备的除热能力降低4.65%,除湿能力降低8.16%;在供回水温差为8℃时,供水温度每降低1℃,末端设备的除热能力升高8.47%,除湿能力升高13.63%。 对区域供冷系统相对于常规空调系统所变化的的能耗进行了研究,包括大温差对冷水机组能耗的影响研究,大温差对冷冻水二次泵能耗的影响研究,区域供冷系统冷冻水二次输配管网的冷量损失研究。经计算,当供回水温差Δt由5℃升高到10℃时,冷水机组COP降低3.5%~5.6%,对应的压缩机耗功增加3.63%~5.93%,供回水温差越大,冷水机组能效比降低的越明显,压缩机耗功越大;另外供回水温差每升高1℃,冷水机组能效比降低0.7%~1.9%。 根据对区域供冷系统能耗的研究,建立了以能耗最低为原则的情况下,最佳供冷温度和温差的优化模型。 利用年费用最小法对区域供冷系统进行了经济评价,对系统的各项初投资以及运行费用进行了分析与研究,建立了区域供冷系统最佳供冷温差和最佳供冷距离的经济评价模型。 通过对重庆江北CBD总部经济区区域供冷系统进行实际案例分析得到,重庆江北CBD总部经济区区域供冷系统最佳供水温度5℃、供回水温差8℃以及最优供冷距离3300m。另外还得到负荷密度对区域供冷系统单位冷量费用的影响大于供回水温差,区域供冷系统供回水温差每降低1℃,经济供冷距离减少467m;负荷 密度q每增大0.1kw/㎡,经济供冷距离升高833m;负荷密度q=0.05元/KW是供水温度tg为5℃,供回水温差Δt为8℃时的临界点,即q0.05时,区域供冷系统已经不能体现其相对于常规供冷系统的优越性。


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