云计算产业园区域供冷系统优化设计及经济性分析

发布时间：2020-10-15 05:07

　　 能源是国民经济发展的基础,随着社会经济的不断发展,能源消耗日益增加。建筑能耗约占社会总能耗消耗比例的20%,区域供冷作为一种广泛应用的节能技术,其经济性和节能性的相互平衡显得格外重要。本文以重庆市某云计算产业园区域供冷项目为对象,对该区域供冷系统的二次管网进行了优化,并研究分析了其系统经济性和热经济性。首先,归纳整理了区域供冷系统二次管网的常规设计方法和敷设方式,在综合考虑系统的初投资和运行费用的基础上,建立了区域供冷系统二次管网优化数学模型。通过MATLAB软件编写了区域供冷二次管网的优化设计程序,并进行了优化求解。在对区域供冷系统、常规冷源系统中的冷源系统和输配系统的方式和特点进行理论分析的基础上,建立两种系统的冷源系统和输配系统变工况运行模型,并利用Microsoft Visual Studio软件编写云计算产业园区域供冷能耗模拟软件,分别模拟了两种系统的全年能耗。结合系统的规模和能耗状况阐述了两种系统的初投资、能耗费用、维护管理费用和残值费用的计算方法,运用年度化费用方法对上述费用进行了整合。从商业化运行的角度确定冷价制定原则并建立冷价核算模型,分析不同售冷价格下项目的动态回收期。根据热力学理论中不同类型能量?的计算方法,建立了区域供冷系统和常规冷源系统的?分析模型,结合上述经济性分析,得到了单位冷量?成本的计算公式,并针对区域供冷系统初投资的不确定性,运用敏感性分析方法建立区域供冷系统?成本的敏感性分析模型。最后,基于上述理论分析,以重庆某云计算产业园区域供冷项目进行了验证和案例分析。结果显示,采用本文提出的二次管网优化设计方法,管网的年折算费用可低至618.17万元,相比采用假定流速法时经济流速分别为2.5m/s和3m/s时年折算费用分别节省3.2%和27.5%;通过对两种系统冷热源部分的初投资、能耗费用、运行维护费用和残值计算,得到区域供冷系统和常规空调系统的年度化费用分别为9808万元和10219万元;运用本文提出的热力学分析模型,两种系统的冷量?成本分别为8.323元/kWh,8.739元/kWh,能成本为0.2313元/kWh、0.2428元/kWh;运用本文提出的?成本敏感性分析模型对该区域供冷系统初投资进行分析表明,当区域供冷系统的初投资变化率超过20%时,区域供冷系统在经济上失去优势。
【学位单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TU831
【部分图文】：

2 二次管网优化设计廊是市政建设的发展方向，有利于城市市政建设的发展影响交通，不破坏城市道路。但综合管廊的设计要求前瞻性及统筹规划，本项目在目前阶段不适合采用。总体规划要求，同时立足于本项目高新科技园的定位路及市政管道已施工的现状下，地下直埋敷设的方式主干管道上采用地下直埋敷设，与其他市政管道要保连接，为闭式循环，管网简短，可靠性高。埋地管线市其他工程管线的间距要满足《城市工程管线综）的要求[48]，同时保证用户所需热值及参数。冷冻水可采用顶管施工，顶管施工方式如下图所示。

最不利环路的总阻力可按下式进行计算： ) (S )(L ) (S 二次管网的总阻力，Pa； ——各管段的阻抗，kg/m7； ——各用户的流量，m3/s；户的总流量，m3/s；最不利环路中用户末端阻力损失，Pa。管段的局部阻力按其沿程摩擦阻力的 20%进行计算，：S = 2 5= 0 25 2 5 25水密度，kg/m3；内径为 的直埋管的摩擦阻力系数；道的绝对粗糙度，m。

C ——二次泵全年运行费用，元； ——电能单价，元/kWh。二次管网的冷量损失次管网冷量损失主要包括水泵散热引起的冷量损失和直埋管传热。冷冻水泵在运行期间散热所引起的冷量损失，可采用利用冷冻功率计算冷量损失[49]，即冷冻水泵的逐时运行功率等于水泵冷量如下： Q = Δp Q ——在 k 小时二次泵的冷量损失，kW。二次管网中，直埋管道敷设形式如图 2.2 所示。直埋管的传热热阻、工作钢管的热阻、外套管的热阻以及土壤热阻四个部分，在直中，工作钢管和外套管的热阻比较小，一般不超过总热阻的 5%，可忽略不计[50]。保温层热阻、土壤热阻、附加热阻计算公式如下[5
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本文编号：2841742