高校主楼空调系统节能运行及合同能源管理适应性研究

摘要

本文针对高校主楼的特殊用能形式，研究了其空调系统节能运行策略，及合同能源管理适应性的评价体系及相关的促进体系，旨在发挥高校主楼用能特殊性导致的空调系统节能运行潜力，促进公共建筑节能事业的发展。
　　在统计高校主楼详细能耗数据并进行节能诊断的基础上，分析了高校主楼空调系统的特殊用能特征。通过分析主楼年度空调系统能耗情况，并结合模拟研究，发掘了针对空调高峰季节与暑期部分交叉，且各用能单元同时使用系数偏低现状的空调系统低负荷运行节能潜力，并通过研究空调系统逐日负荷率的相关性，建立了最佳的逐日空调系统能耗特征对数回归模型。
　　在对主楼空调系统能耗特性诊断的基础上，分别研究了主楼空调系统优化节能运行策略。首先，提出了以系统综合能效最高为目的的部分负荷条件优化开机组合方案。然后，研究了冷水系统不同控制模式的节能性，对比分析了采取不同控制策略的冷水系统综合节能率，并结合实验研究表明实际高校主楼干管温差对空调负荷的敏感程度往往高于干管压差，冷水系统节能运行策略推荐采用干管温差控制。其次，研究主楼空调系统冷水泵匹配运行节能性，提出冷水系统采用多台水泵搭配运行时，应根据联合运行不同型号的冷水机组，对应选择不同型号的水泵进行同步变速运行。再次，推导了横流式冷却塔出水温度理论计算模型，并通过实测和理论计算，研究冷却塔影响因子相关性，及机组、冷却水泵、冷却塔三者耦合模型，以冷源系统综合最高能效为目标进行最佳冷却塔出水温度的非线性一元最优化求解，发现部分负荷情况下，冷却水系统的最优化节能运行策略应该为冷却水泵定流量，冷却塔风机变频运行，可以使冷却水自动匹配最佳温差，并根据最佳冷却塔出水温度确定风机频率变化大小；冷却塔应多台同时开启，并对风机进行统一变频。最后，采用正交模拟实验方法，研究空调系统末端能耗的主要影响因素和对应运行策略，并研究了变新风量结合全热回收、间歇运行等系统综合节能运行策略的节能性。
　　为推动高校主楼空调系统节能运行，随后建立了实施合同能源管理模式的适应性评价体系。首先，考虑室外气象参数的影响，按照逐月回归的方式，建立了CDD和逐月能耗的回归调整模型。其次，研究了合同能源管理的适应性评价分项指标，建立了动态财务模型，并进行了动态财务模型影响因素敏感性分析。然后，研究了项目经济效益、节能效益和环境效益的二级模糊评价矩阵，建立了合同能源管理适应性的二级模糊综合评价体系。最后，建立了实施合同能源管理的促进体系和风险评价体系，提出了相关促进措施，并分析了主要风险因子，提出了节能服务公司规避和应对风险的措施。

目录

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1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容

2 空调系统节能运行诊断

2.1 公共建筑能耗特征

2.2 高校主楼空调系统研究基础

2.3 高校主楼能耗特征

2.4 高校主楼空调系统节能诊断

2.5 本章小结

3 冷水机组节能运行策略

3.1 冷水机组能耗变化规律

3.2 冷水机组优化组合运行策略

3.3 本章小结

4 冷水系统节能运行策略

4.1 冷水系统控制方式

4.2 各种控制方式综合节能性

4.3 冷水泵并联运行策略

4.4 本章小结

5 冷却水系统节能运行策略

5.1冷却塔能耗特性研究

5.2 冷却水系统节能运行策略

5.3 本章小结

6 空调系统综合节能运行策略

6.1 末端负荷影响因素及改善措施

6.2 系统综合节能运行策略

6.3 本章小结

7 合同能源管理适应性评价体系

7.1 合同能源管理模式特征

7.2 空调系统能耗调整模型

7.3 合同能源管理适应性分项测评

7.4 主楼节能运行的合同能源管理适应性分项测评

7.5 合同能源管理适应性综合评价体系

7.6 合同能源管理的促进体系

7.7 合同能源管理的风险评价体系

7.8 本章小结

8 结论与展望

8.1 本文的主要结论

8.2 本文的主要创新点

8.3 本研究的展望

致谢

参考文献

附 录