大型公共建筑空调系统的能耗监测与诊断关键技术研究

发布时间：2020-07-19 20:24

【摘要】：伴随着国家经济的发展和社会的进步,大型公共建筑内空调系统运行所带来的能耗问题越来越引起各界的关注。目前,我国空调系统能耗已经占到了公共建筑能耗的50%以上,而且仍有继续增长的趋势。如何减少大型公共建筑内空调系统的运行能耗已经成为了建筑与能源应用领域的热点问题。本文以对沈阳市第六人民医院空调系统进行能耗监测与诊断为背景,基于RS-485总线对医院空调系统的能耗监测系统进行了设计。能耗监测系统通过RS-485总线对空调系统内各传感器的数据进行采集;同时,数据采集器通过以太网与数据库服务器和工作站进行通信,将空调系统实际运行能耗数据上传到数据库;能耗监测系统通过JDBC(Java Data Base Connectivity)连接方式,实现对数据库的访问,从而实现对医院空调系统运行能耗的实时监测。根据医院能耗监测系统得到的空调系统能耗监测结果,先对冷水机组实际运行工况下的冷冻水、冷却水供回水温度及运行流量进行了诊断,得出冷水机组存在“大流量小温差”问题;通过对机组性能系数COP计算,得知机组实际运行工况下性能系数最大值为3.943,低于标准中规定的最低限值。然后对循环水泵的实际运行效率进行诊断,发现冷冻水泵的实际效率为57.45%,冷却水泵的实际效率为48.13%,均低于额定效率。通过对空调系统能耗诊断指标中的实际运行能效比计算得知,空调系统的实际能效比为1.852,与标准中规定的能效比3.1的限值相比相差40.25%,证明空调系统实际运行效率低下。另外,在对空调系统运行能耗诊断的同时,发现医院夏季夜间具有很大的自然通风潜力。最后,根据对空调系统的能耗诊断结果,对冷热源进行了节能改造,改造后空调系统夏季耗电量由原来的39.41万kWh减少为21.28万kWh,冬季供暖所需费用每年节省约83.55万元。同时,在夏季夜间室外不同气象条件时,利用FLUENT软件对医院病房夏季夜间自然通风和机械通风两种工况下室内舒适性进行模拟,分析了减少空调系统运行时间情况下室内舒适性是否满足要求。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU831.3
【图文】：

能耗,预测图,公共建筑,情况

第 1 章绪论1.1 研究背景随着我国经济的不断发展以及人民生活水平的不断提高，国内每年新增的建中公共建筑占比已近 20%[1]。据清华大学建筑节能研究中心调查得知，我国既型公共建筑面积已经超过了 5 亿平方米[2]。我国建筑的能耗情况及能耗预测如图示[3]。我国节能工作开展较晚，目前建筑能耗所占全国总能耗比重已逼近 30%[4]公共建筑面积约为 84.2 亿 m2，能耗为 1.83 亿吨标准煤，约占我国总建筑能耗7.2%[5]。空调系统能耗又占到公共建筑能耗的 50%以上[6]，因此展开对大型公共调系统能耗方面的研究十分必要。

空调系统,能耗,能耗监测系统

第 2 章空调系统能耗监测//Monitor 为数据库名字，sa 为操作数据库用户名，123456 为密码private Sql Execute exe = new Sql Execute("Monitor", "sa", "123456");在完成对医院空调系统的能耗监测系统设计的基础上，最终实现了将现场设备的运行数据参数通过 RS-485 总线通讯方式传输到能耗监测系统的管理层。实现了沈阳市第六人民医院的空调系统能耗监测任务，能耗监测系统界面如图 2.9 所示。

曲线图,冷冻水,温度变化曲线

Tab. 2.12 Total monthly electricity consumption in air conditioning room运行天数（天）空调机房总耗电量（kWh）峰电量（kWh）谷电量（kWh）平（k月 13 43458 14505 12326 1月 31 125995 42050 35730 4月 31 118442 39529 33590 4月 13 56605 18890 16052 2 88 344500 114974 97698 13表 2.13 机组供回水温度参数Tab. 2.13 Unit return water temperature parameters参数7月5日7月15日7月25日8月5日冷冻水供水温度（℃） 9.3 9.2 9.4 9.3 冷冻水回水温度（℃） 12.2 12.3 12.3 12.1 冷却水供水温度（℃） 33.1 33.3 33.6 33.4 冷却水回水温度（℃） 35.6 35.7 35.9 35.7 监测数据绘制了2016年7月5日机组主要运行时刻的逐时冷冻水/冷化曲线图，如图 2.10-图 2.11 所示。

【参考文献】