内冷式双冷源温湿度独立控制空调系统的优化研究

发布时间：2017-09-21 21:08

  本文关键词：内冷式双冷源温湿度独立控制空调系统的优化研究

  更多相关文章： 温湿度独立控制 双温冷源 热回收 形式改进 仿真研究

【摘要】：随着经济社会的不断发展,现代化建设亦如火如荼的展开着。现代化建设的基本内涵包括了生态文明建设,而生态文明建设的一项重要目标就是人居环境的改善。温湿度独立控制空调系统由于其特有的空气处理方式,在最大限度的保证室内热湿环境舒适性、提升空气品质的同时降低建筑能耗。因此,对温湿度独立控制空调系统进行持续的研究是营造低碳、绿色人居环境的重要手段之一。温湿度独立控制空调系统由于其在室内空气处理过程中,基本能够实现热湿解耦处理,在室内环境控制方面能够及时适应室内热湿比的不断变化,从而可以为居住者、使用者提供更舒适的室内热湿环境,对于需要维持室内恒温恒湿的工艺性空调系统来说,温湿度独立控制空调系统亦具有明显的优势。该系统中、由于能够实现热湿解耦处理,因此使得夏季高温冷源的利用成为可能,可利用的自然高温冷源包括地下水、江河湖水等。若采用传统的机械制冷,可大幅提升制冷机组的蒸发温度,进而显著提高机组能效,降低机组能耗。双温冷源温湿度独立控制空调系统是温湿度独立控制空调系统的一种形式,其最大的特点是系统中采用了高、低温两种不同的冷源。现有的部分空调系统中,系统中只提供低温冷源,随后将低温冷水与常温水混合之后,或通过在低温冷源与冷冻水之间采用换热器来制取高温冷水,从而实现“双冷源”,但采用这种方式的“双冷源温湿度独立控制空调系统”并非真正意义上的“双冷源”温湿度独立控制空调系统,因为其完全没有体现出系统采用高温冷源的优势。本研究的主要研究对象是内冷式双冷源温湿度独立控制空调系统,属于温湿度独立控制空调系统的一种形式。在该系统中,高温冷源承担建筑室内绝大部分显热负荷,低温冷源承担室内全部湿负荷以及部分室内显热负荷,新风负荷的承担情况根据系统形式的不同而有所区别。从理论上来讲,热回收技术可以减小冷热源容量,由于空调冷热源系统能耗在整个空调系统能耗中占有较大比例,从而明显改善建筑空调系统节能效,但在内冷式双冷源温湿度独立控制空调系统中,在新风回风之间采用热回收技术后,将使得低温冷源冷凝器的冷却条件相对变差,影响低温冷源能效。同时热回收装置的设置会提高风系统阻力,致使风机能耗增加。因此,采用热回收技术后系统的整体能耗并非一定降低,需要对其应用效果进行论证。为此,通过验证该系统在重庆某办公建筑的应用效果来对系统进行评价,同时对该系统的结构提出几种改可行的进措施,对改进效果进行验证,从而得出最优系统形式。本文中,通过建立该空调系统各部分的数学模型,利用Simulink软件形成空调系统的仿真模型,通过制冷季外部气象参数和建筑逐时负荷的输入,得出系统整体的能耗和平均COP,对采用不同改进措施后的系统的相关数据进行对比,对内冷式双温冷源温湿度独立控制空调系统以及其改进形式的节能效果进行评价,从而为内冷式双冷源温湿度独立控制空调系统的设计研究以及相关产品的研发提供参考。
【关键词】：温湿度独立控制 双温冷源 热回收 形式改进 仿真研究
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU831
【目录】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 课题的提出11-13
• 1.2.1 中央空调系统能耗过高的原因11-12
• 1.2.2 温湿度独立控制空调系统研究的意义12-13
• 1.3 国内外研究现状13-18
• 1.3.1 国外研究现状13-15
• 1.3.2 国内研究现状15-16
• 1.3.3 系统仿真的现状分析16-18
• 1.4 本文的主要工作18-20
• 2 双温冷源温湿度独立控制空调系统20-34
• 2.1 温湿度独立控制空调系统的基本原理20-22
• 2.2 温湿度独立控制空调系统组成22-28
• 2.2.1 高温冷源22-25
• 2.2.2 余热消除末端装置25-26
• 2.2.3 新风处理设备26-28
• 2.3 双温冷源温湿度独立控制空调系统的组合形式28-30
• 2.4 需要注意的问题30-32
• 2.4.1 负荷计算30-31
• 2.4.2 建筑渗透风量31-32
• 2.4.3 与常规空调系统的区别32
• 2.5 本章小结32-34
• 3 系统模型的建立34-60
• 3.1 数学模型的建立34-50
• 3.1.1 冷源34-42
• 3.1.2 输送系统42-45
• 3.1.3 末端设备45-50
• 3.2 仿真模型的建立50-58
• 3.2.1 系统仿真及仿真工具箱Simulink50
• 3.2.2 冷源50-54
• 3.2.3 输送系统54-56
• 3.2.4 末端设备56-58
• 3.3 本章小结58-60
• 4 系统性能分析以及形式改进60-70
• 4.1 建筑负荷分析60-63
• 4.1.1 负荷计算软件60-61
• 4.1.2 重庆地区气象特性分析61-62
• 4.1.3 建筑负荷62-63
• 4.2 空调系统形式63-64
• 4.3 系统可能存在的问题64-67
• 4.4 改进后系统形式67-68
• 4.4.1 系统B67-68
• 4.4.2 系统C68
• 4.5 本章小结68-70
• 5 系统仿真计算及结果分析70-82
• 5.1 仿真参数设置70-74
• 5.2 仿真结果分析74-77
• 5.3 技术经济分析77-80
• 5.4 本章小结80-82
• 6 总结与展望82-84
• 6.1 总结82
• 6.2 展望82-84
• 致谢84-86
• 参考文献86-90
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文90

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本文编号：896867