夏热冬冷地区建筑窗体优化及节能研究

发布时间：2020-05-12 22:14

【摘要】：为了减少办公建筑对制冷供暖的能耗需求,目前的建筑节能研究主要针对两个方面,一是通过优化建筑围护结构改善建筑自身热性能,从而降低能源需求,二是提高空调系统的设备运行能效,减少不必要的能源浪费。本文以武汉某办公楼为对象,从建筑的窗体以及变风量空调系统优化两个方面进行节能研究。在尺寸、朝向、结构均相同的两个实验房间内开展了普通双层玻璃窗体与颗粒气凝胶窗体的对比实验,利用商业瞬态模拟软件进行两种窗体的建模,采用温度验证法,对比实验数据与模拟仿真结果,验证窗体模型的可靠性与合理性,并将窗体模型运用在后续的夏热冬冷地区办公楼的节能研究中。选取武汉某办公楼为研究对象,进行建模和仿真,分析了办公楼分别采用两种窗体时的动态室内环境,预测了办公楼全年动态冷热负荷。根据预测负荷进行设备选型,考虑风机实际运行的特性曲线改进原变频风机模型,建立了变风量空调风系统,并对比了自编风机模型与原风机模型的耗电量。结合普通窗体与变风量空调系统建立了参考模型,改变窗体建立了气凝胶窗体模型,在气凝胶窗体模型的基础上,改进恒定送风温度策略得到优化模型,对比三种模型分析制冷季与供暖季内送风系统的运行情况和全年能耗。通过实验数据分析和仿真验证了两种窗体模型的热性能与实验数据的一致性。采用不同窗体和变风量空调系统的三种模型的能耗分析结果表明:与普通双层玻璃窗体相比,采用气凝胶窗体后的模型可以减少全年总能耗2.40%。而在采用气凝胶窗体的基础上,根据室外温度等级进行送风温度重新设定,对比气凝胶窗体模型,可减少供暖能耗9.43%,制冷能耗12.38%,总能耗减少10.16%。与参考模型相比,采用气凝胶窗体与变送风温度结合的优化模型可节约2.39%的制冷能耗与33.58%的供暖能耗,总能耗减少12.32%,达到节约建筑制冷供暖能耗的目的。
【图文】：

逻辑图,室温控制,变风量末端,压力有关

华中科技大学硕士学位论文型的末端装置配有风量检测装置。末端装置首先根据温度控制器检测温度和设的偏差信号计算需求风量，信号传入阀门执行机构后，根据温度差计算所需风与实测值比较控制阀门开度，从而对静压信号进行修正，，使装置不受静压变化响，具有稳定风量的优点（工作逻辑如图 1-2）。因此，在室内温度控制上，压关型末端优于压力相关型末端，并在实际应用中更普遍[25, 26]。

逻辑图,室温控制,压力无关,变风量末端

华中科技大学硕士学位论文无关型的末端装置配有风量检测装置。末端装置首先根据温度控制器检测温度和设定值的偏差信号计算需求风量，信号传入阀门执行机构后，根据温度差计算所需风量，与实测值比较控制阀门开度，从而对静压信号进行修正，使装置不受静压变化的影响，具有稳定风量的优点（工作逻辑如图 1-2）。因此，在室内温度控制上，压力无关型末端优于压力相关型末端，并在实际应用中更普遍[25, 26]。图 1-1 压力有关型变风量末端装置室温控制逻辑
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU111.48

【参考文献】