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哈尔滨某办公楼能耗分析及节能方案研究

作　者: 高吉祥
导　师: 李晓冬
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 能耗模拟 节能改造 夜间通风 优化控制
分类号: TU111.195
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 122次
引　用: 2次
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内容摘要


随着我国国民经济的快速发展,城市化进程的加快,能源需求持续增高。建筑能耗约占我国总能耗的1/4左右,而空调系统能耗约占建筑能耗的30%-60%。本课题是在我国建筑节能和空调系统节能应用及迅速发展的背景下提出的。本文通过收集和比较既有公共建筑空调系统的设计图纸,确定哈尔滨某办公建筑的空调系统为研究对象,对其展开能耗分析和节能方案的研究。并且通过现场调研,掌握了空调系统的设备容量和运行规律。首先,利用软件DesignBuilder建立了该建筑物的模型,详细描述整个建筑的使用情况。利用能耗分析软件EnergyPlus模拟了该建筑空调期内的动态负荷及空调能耗。通过与实际能耗进行对比分析,找出原有空调系统存在的问题。其次,根据分析模拟的结果,发现原设计存在选型偏大,结合现有的节能技术,提出合理的改造建议。重点研究了围护结构、冷水机组和夜间通风三种节能方案的可行性和节能潜力。根据建筑空调期负荷率的分布特点,确定了冷水机组最佳运行方案,夜间通风的开启时间和通风时间。分析了一次泵变频系统的可行性。最后,利用能耗分析软件EnergyPlus对该建筑不同节能方案下空调系统的能耗进行了模拟,根据能耗模拟结果分析比较了各改造方案的节能效果。对该建筑的空调系统综合改造后的能耗进行了模拟,并分析了节能效果。本课题为:“十一五”国家科技支撑计划重大项目“既有建筑设备改造关键技术研究”(2006BAJ03A05)的一部分内容。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第1章 绪论  8-16
  1.1 课题背景及研究目的和意义  8-9
    1.1.1 课题背景  8-9
    1.1.2 研究目的和意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-15
    1.2.1 能耗分析研究  10-13
    1.2.2 节能技术研究  13-14
    1.2.3 节能改造应用实践研究  14-15
  1.3 本课题的主要内容  15-16
第2章 空调系统能耗分析方法  16-35
  2.1 概述  16
  2.2 静态能耗分析法  16-19
    2.2.1 有效传热系数法  17
    2.2.2 度日法  17-18
    2.2.3 温频法  18
    2.2.4 当量满负荷运行时间法  18-19
  2.3 动态能耗分析法  19-22
    2.3.1 加权系数法  19-20
    2.3.2 热平衡法  20-22
  2.4 建筑全能耗分析软件  22-27
    2.4.1 EnergyPlus软件介绍  22-25
    2.4.2 DesignBuilder软件介绍  25-27
  2.5 EnergyPlus的理论基础  27-34
    2.5.1 房间热平衡方程  27-29
    2.5.2 墙体传热数学模型  29-32
    2.5.3 玻璃窗传热数学模型  32-34
  2.6 本章小结  34-35
第3章 动态负荷计算及能耗分析  35-49
  3.1 建筑概况  35-36
  3.2 模型的建立  36-41
    3.2.1 地理位置和气象数据  37
    3.2.2 围护结构  37-39
    3.2.3 室内热源  39-41
  3.3 计算结果及分析  41-47
    3.3.1 设计日逐时冷负荷  41-45
    3.3.2 空调期逐时冷负荷  45-46
    3.3.3 结果分析  46-47
  3.4 模拟结果与实际能耗比较  47-48
  3.5 本章小结  48-49
第4章 节能方案的提出  49-67
  4.1 围护结构节能改造  49-52
    4.1.1 体形系数  49-50
    4.1.2 窗户节能  50-52
  4.2 冷源节能改造  52-58
    4.2.1 冷水机组设计中存在的问题  52-54
    4.2.2 冷水机组的优化控制  54-58
  4.3 输送系统节能分析  58-62
    4.3.1 水泵  59-61
    4.3.2 风机  61-62
  4.4 夜间通风节能分析  62-65
  4.5 本章小结  65-67
第5章 节能效果分析评价  67-73
  5.1 建筑能耗  67-68
  5.2 节能改造后能耗模拟  68-71
    5.2.1 遮阳措施  68-69
    5.2.2 冷水机组改造后逐月耗电量  69
    5.2.3 夜间通风耗电量  69-70
    5.2.4 综合改造后空调系统的能耗  70-71
  5.3 本章小结  71-73
结论  73-75
参考文献  75-80
致谢  80

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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑基础科学 > 建筑物理学 > 建筑热工学 > 建筑热工理论 > 建筑热工计算 > 建筑能耗计算、节能标准
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