集中供冷系统热力动态模型及冷量传递规律研究

发布时间：2020-05-11 17:35

【摘要】：集中供冷系统目前在国内外已经有不少成功的案例,发展非常迅速,然而伴随着发展也存在一些问题,不同建筑组合的集中系统冷负荷变化情况不一样,由于集中供冷系统冷负荷比分散供冷系统大得多,规模大并且设备数量繁多,当冷负荷变化时,如何准确地调节系统的运行、减少能源浪费是集中供冷系统亟待解决的问题,鉴于目前集中供冷系统研究中存在的这些问题,本文为了促进这些问题的解决,研究热力动态模型和冷负荷传递规律。目前集中供冷系统大多数运用在大型商业建筑群以及CBD核心区,这些地方不仅冷负荷大而且负荷较为集中,因此,为了研究集中供冷系统的热力动态模型和冷负荷传递规律,本文选择广州某CBD商圈包含2栋办公楼、3栋酒店商场综合体的建筑群,总空调面积为85万平方米,设计了一套集中供冷系统,供冷半径为2.5km,并在每栋建筑物入口设置换热站,将系统分为一次网和二次网。为了简化模型,本文研究从冷水机组到建筑物入口换热站的一次网热力动态模型,研究冷负荷变化时,末端仅考虑到建筑物而不是具体到空调房间。当室外气象参数发生变化时,用户冷负荷也随着变化,用户自主调节室内温度,这就需要冷水机组的制冷量做出相应的改变,因此分别对建筑物和管网建立了模型。首先,用De ST对建筑物建立了全年逐时冷负荷模型,研究了室外气象参数变化时用户冷负荷的变化规律。为了研究热力动态模型,采用图论方法建立了水力模型,在稳定水力工况的基础上研究热力工况。其次,将管网分节点和管段两部分,从节点和管段两部分根据能量守恒定律,建立了关于节点温度的节点能量守恒方程和关于管内流体温度变化的管段能量守恒方程。管段能量守恒方程是双曲型偏微分方程,对于这类方程常用特征线法求解,先求出方程的特征线,再运用逆步进法得到前后时间层上的温度关系,并将特征线方程进行泰勒级数展开,从而建立了方程的差分格式。最后,根据差分格式用MATLAB编程模拟了在设计负荷和50%设计冷负荷下运行的管网热力工况,选取管网入口节点、最近端用户、中间用户和末端用户作为分析对象,分析模拟结果,验证模型的准确性。最后,研究冷量的传递规律,先分别研究室外气象参数、用户冷负荷和制冷机组制冷量的变化情况,再将三项联系起来,分析在大小和时间上的变化关系,总结集中供冷系统的冷量传递规律。
【图文】：

办公楼标准层平面图

商场标准层平面图
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU83

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 戚奔;白雪莲;张在喜;戚斐斐;;整数规划在区域供冷管网优化中的应用[J];制冷与空调(四川);2015年03期

2 王利珍;谭洪卫;武涌;庄智;;基于蒙特卡罗模拟的区域建筑冷负荷预测模型[J];中南大学学报(自然科学版);2014年11期

3 张君美;刘伟;宋晓帆;;带蓄冷装置区域供冷系统运行策略及经济性[J];煤气与热力;2014年11期

4 郑志敏;杨延萍;周孝清;;广州大学校园区域供冷分析[J];建筑技术;2014年08期

5 王中华;杨涛;;基于遗传算法的区域供冷供热管网优化设计方法的改进研究[J];建筑节能;2014年06期

6 韩传忠;端木琳;舒海文;李祥立;王振江;;区域供冷负荷预测模型的建立[J];建筑热能通风空调;2012年01期

7 蒋小强;龙惟定;李敏;;区域供冷系统逐时冷负荷的分析及数值预测[J];中南大学学报(自然科学版);2010年01期

8 康英姿;左政;;区域供冷系统二次管网的冷量损失分析[J];暖通空调;2009年11期

9 马宏权;龙惟定;;区域供冷系统的能源效率[J];暖通空调;2008年11期

10 刘金平,杜艳国,陈志勤;区域供冷系统中冷冻水输送管线的优化设计[J];华南理工大学学报(自然科学版);2004年10期

相关博士学位论文 前2条

1 闫军威;区域供冷系统节能优化运行与控制方法研究及系统实现[D];华南理工大学;2012年

2 周守军;基于管网动态模型的城市集中供热系统参数预测及运行优化研究[D];山东大学;2012年

相关硕士学位论文 前6条

1 陈长明;城市供热系统二级网建模与动态特性分析[D];浙江大学;2017年

2 刘涛;典型气候区区域供冷系统建筑组合形式优化分析[D];湖南大学;2015年

3 林琦;兼顾预测用户室温的供热系统动态模型研究[D];大连理工大学;2013年

4 马喜成;集中供热管网动态特性分析及热瞬态预测研究[D];太原理工大学;2011年

5 张朝辉;区域供冷供热方案的LCC评价及关键参数分析[D];大连理工大学;2007年

6 贾晶;供冷管道与设备保冷计算和分析[D];哈尔滨工业大学;2006年

，

本文编号：2658825