地源热泵空调水系统运行优化研究.pdf

1、北京建筑工程学院硕士学位论文地源热泵空调水系统运行优化研究姓名：李文军申请学位级别：硕士专业：供热、供燃气通风及空调工程指导教师：王瑞祥20081201摘要论文题目：地源热泵空调水系统运行优化研究学科专业：供热、供燃气通风及空调工程申请人：李文军指导教师：王瑞祥教授摘要对建筑空调系统的运行进行优化是提高系统运行经济性，降低系统运行能耗的重要途径。冷冻冷却水流量与空调负荷之间的匹配状况对建筑空调系统的运行的经济性有重要影响，是建筑空调系统的运行优化的重要内容。本文对地源热泵建筑空调系统运行中的水系统部分的优化问题进行研究。其中，优化目标为空调系统的运行能耗(最小)，优化参数为冷冻水和冷却水流量。

2、主要内容如下：1、建立了描述建筑空调系统运行过程中冷源及冷冻冷却水泵等主要用能环节能耗关系的数学模型。利用所建模型，可分析特定负荷条件下，冷冻水流量、冷却水流量对冷水机运行工况之间的关系，进而可对冷冻水流量、冷却水流量与空调水系统中冷冻水泵、冷却水泵、空调机组三部分的能耗之间的关系进行讨论。2、利用所建模型，分别分析了在制冷、供热两种运行模式下，在特定负荷条件下，冷冻水量和冷却水量对热泵空调水系统总体能耗及制冷量供热量的影响，得到了冷冻水量和冷却水量对热泵空调水系统总体能耗及制冷量供热量的变化规律。在此基础上，针对不同负荷条件，提出了相应的冷冻冷却水流量。3、结合工程实例，对空调水系统进行了节

3、能优化。分析了冷冻水量、冷却水量对该工程冷水机组运行工况的影响，分别得到了机组的输入功率、制冷量供热量和空调系统总耗功率与冷冻水、冷却水流量的关系曲线。在此基础上，提出相应的空调水系统运行优化方案，并通过工程测试进行了确认。关键字：空调水系统，运行优化，节能，流量，用能组成北京建筑工程学院硕+学位论文l-_ _ l-_ I _ l l _ l _ _-_-_ _ l l l-_ l I _ _ _-I _ l l-_ _ l l l _ _ l _ 一1Im T i t l e：O p t i m i z i n gR e s e a r c ho fG r o u n dS o u r c

4、eH e a t i n gP u m pW a t e rS y s t e mR u n n i n gS p e c i a l i t y：H V A C&RA p p l i c a n t：W e n J u nL iS u p e r v i s o r：P r o f R u i X i a n gW a n gA B S T R A C TO p t i m i z i n gt h ea i r-c o n d i t i o n i n gs y s t e mo ft h eb u i l d i n gi st h em a j o rw a yt oi m p r

5、o v et h ee c o n o m i cc a p a b i l i t yo ft h er u n n i n ga n dr e d u c et h ep o w e ro fr u n n i n g o ft h es y s t e m T h em a t c h i n gs t a t u sb e t w e e nt h ec h i l l e d c o o l i n gw a t e rf l o wa n dt h eb u i l d i n gl o a dh a sai m p o r t a n ti n f l u e n c et ot

6、 h ee c o n o m i cc a p a b i l i t yo ft h er u n n i n gt h ea i r-c o n d i t i o n i n g，a n di ti st h ei m p o r t a n tc o n t e n tt ot h er u n n i n go ft h eb u i l d i n ga i r-c o n d i t i o n i n gs y s t e m t h ep a p e rd ot h er e s e a r c ht ot h et h eo p t i m i z i n gp r o

7、b l e mo ft h ew a r es y s t e mo ft h eg r o u d S O B c eh e a t i n gp u m pb u i l d i n ga i r-c o n d i t i o n i n g T h e r e i n t o，o p t i m i z i n gt a r g e ti st h e(m i n)p o w e ro ft h er u n n i n go ft h ea i r-c o n d i t i o n i n g，a n dt h eo p t i m i z i n gp a r a m e t e

8、 ra r ec h i l l e dw a t e ra n dc o o l i n gw a t e rf l o w T h em a j o rc o n t e n ta r e：1、E s t a b l i s h i n gt h em a t h e m a t i c a lm o d e lt od e s c r i b et h em a j o rt a c h eo fp o w e ro ft h es o u r c eo fr e f r i g e r a t i o na n dt h ec h i l l e d c o o l i n gw a

9、t e rp u m pi nt h et h er u n n i n gp r o g r a m m eo fb u i l d i n ga i r-c o n d i t i o n i n gs y s t e m B yu s i n gt h ee s t a b l i s h e dm o d e l，w ec a na n a l y z er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ec h i l l e d c o o l i n gw a t e rf l o wa n dt h ew o r kc o n d i t i o

10、no ft h er e f r i g e r a t i o nu n d e rt h es p e c i a ll o a da n dd i s c u s sr e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ec h i l l e d c o o l i n gw a t e rf l o wa n dp o w e ro fc h i l l e d c o o l i n gw a t e rp u m p、a i r-c o n d i t i o n i n gu n i ti nt h ea i r-c o n d i t i o n i

11、 n gw a t e rs y s t e m 2、B yu s i n gt h ee s t a b l i s h e dm o d e l，w eg e tt h ei n f l u e n c ea n dt h ec h a n g i n gr u l eo fp o w e ro fh e a t i n gp u m pa i r-c o n d i t i o n i n ga n dc o o l i n g h e a t i n gc a p a c i t yb ya n a l y z i n gt h ei n f l u e n c ec h i l l

12、e dw a t e rf l o wa n dt h ec o o l i n gw a t e rf l o wi nt h ec o o l i n g h e a t i n gm o d e la n dt h es p e c i a ll o a d A n di nt h i sf o u n d a t i o n，w ep u tf o r w a r dc o r r e s p o n d i n gc h i l l e d c o o l i n gw a t e rf l o wt od i f f e r e n tl o a dc o n d i t i o

13、n 3、B yi n t e g r a t i n gw i t hp r a c t i c a lp r o j e c t，w eo p t i m i z e dt h ew a t e rs y s t e mo fa i r-c o n d i t i o n W ea n a l y z e dt h ec h i l l e dw a t e rf l o w、c o o l i n gw a t e rf l o wm a k ew h a tk i n do ft h el IA B S T R A C Td i f f e r e n ti n f l u e n c

14、e，a n dw eg e tr e l a t i v ec u r v eb e t w e e nt h ei n p u t i n gp o w e ro ft h ea i r-c o n d i t i o n i n gu n i t、c o o l i n g h e a t i n gc a p a c i t ya n dt h ec o o l i n g c h i l l e dw a t e rf l o w 1 nt h i sf o u n d a t i o nw ep u tf o r w a r dt h eo p t i m i z i n gb l

15、u ep r i n to ft h ea i r-c o n d i t i o n i n gw a t e rs y s t e m，c o n f i r m e db yt h et e s t e db yt h ep r a c t i c a lp r o j e c t u n i tK e yw o r d：a i r-c o n d i t i o n i n gw a t e rs y s t e m，o p t i m i z i n gr u n n i n g，s a v i n ge n e r g y,f l o w,p o w e rI I I北京建筑工程学

16、院硕士学位论文主要符号表风机功率k w空气密度k 咖3重力加速度l【g S。2风机流量m 3-s 1风机出口压强P a效率水泵功率k w水泵流量m 3-s。1水泵扬程m空调机组耗率k w容积效率(输气系数)冷凝压力P a蒸发压力P a冷凝温度蒸发温度多变指数压缩机输入功率k w制冷剂质量流量l【g S d压缩机汽缸容积m 3吸气容积l(g m。3水的定压比热偈k g-1 d蒸发器传热温差冷凝器传热温差系统的工作系数p 唯岛gqs刀只GBARn死死mM西圪y印缸缸么主要符号表QQ fQ g空调负荷k w空调机组制冷量k w空调机组供热量k w1北京建筑工程学院硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：9 醐喇硼7 日1 绪论1 1 问题的提出1 绪论1 1 1 建筑空调运行节能的意义能源是人类赖以生存的基础，是社会经济可