程控机房新风供冷空调方式及节能分析

摘要

随着我国经济的发展，建筑能耗在整个能源消耗中所占的比例逐年上升。其中空调能耗占据建筑能耗的主要部分，空调节能问题越来越引起相关部门的重视。近年来，我国程控交换机发展和很快，程控机房的空调节能也逐渐引起人们的关注。 目前，程控机房空调设备主要是压缩式电制冷机房专用空调机，通过全年不间断地运行来保证机房的环境参数。这种电力驱动的电制冷空调机在运行过程中需要消耗大量的电能，约占程控机房总耗电量的60％以上，因此，研究程控机房空调节能技术具有非常重要的意义。 对于我国北方寒冷地区，冬季和春秋季节时间长，室外空气中蕴藏着大量的“绿色、价廉”自然冷量。因此，寒冷地区程控机房在冬季和春秋季节利用室外空气中的自然冷量进行空调降温具有广阔的应用前景和巨大的节能潜力。 本文以黑龙江省哈尔滨市长江分局程控机房为例，利用Energyplus软件计算其全年空调负荷，对现有空调系统进行了全年能耗分析。 然后针对其现有空调系统提出改造方案，为保证改造方案合理可行，采用Airpak软件对其进行了气流组织模拟，得到合理的送风量、送风温度和送风速度。 改造后空调系统的主要特点是能够充分利用室外空气冷量，以减少电能的消耗。本文对改造后的空调系统进行了能耗计算，进行了节能分析。 为把改造方案进一步推广到其他地区，本文对全国31个省(地区)的135个市(县)的气象数据进行了统计，以确定可以利用所设计空调方案的地区，并定性分析其节能性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号表

第1章绪论

1.1课题背景及研究意义

1.2国内外研究现状与分析

1.2.1我国程控机房概况

1.2.2程控机房利用新风冷量进行空调降温应用现状

1.3本文的主要研究内容

第2章现有程控机房空调系统能耗分析

2.1建筑能耗模拟

2.2 Energyplus软件简介

2.2.1 EnergyPlus结构

2.2.2 EnergyPlus数学模型

2.3程控机房的负荷计算

2.3.1程控机房模型

2.3.2室内外参数的确定

2.3.3模拟区域个数的确定

2.3.4围护结构性能参数的确定

2.3.5地面温度的确定

2.3.6计算结果及其分析

2.4现有程控机房能耗分析

2.4.1机房空调设备状况

2.4.2机房空调设备全年运行能耗计算

2.5本章小结

第3章程控机房气流组织方式及参数确定

3.1程控机房气流组织方式探讨

3.1.1下送风气流组织方式

3.1.2上送风气流组织方式

3.1.3下送风方式节能效果分析

3.2 Airpak软件简介

3.2.1控制方程组

3.2.2网格的划分与控制方程的离散

3.2.3迭代求解

3.3程控机房数值仿真模型的建立

3.3.1程控交换机对流换热模拟单元的确定

3.3.2模型的已知参数

3.3.3网格的划分

3.3.4送风温度的模拟选择及温度场模拟结果分析

3.3.5其他模拟结果分析

3.4本章小结

第4章程控机房新风供冷空调系统的设计

4.1程控机房空调系统

4.1.1系统特点

4.1.2系统排风机的选择

4.2新风供冷空调系统运行方案的确定

4.2.1温度法控制系统运行

4.2.2室外空气温度分界点的确定

4.2.3空调系统运行方案的确定

4.2.4排风系统运行方案确定

4.2.5加湿系统运行方案确定

4.3改造后程控机房能耗计算

4.3.1机房专用空调机组运行能耗计算

4.3.2排风系统能耗计算

4.3.3加湿能耗计算

4.3.4过滤及能量回收系统能耗

4.3.5改造前后运行能耗和费用的比较

4.3.6空调系统改造投资费用

4.3.7黑龙江省机房空调节能改造总体效益分析

4.4过滤及能量回收装置设计

4.4.1过滤及能量回收装置结构

4.4.2过滤及能量回收装置工作原理

4.4.3系统的控制

4.4.4过滤装置的优缺点

4.4.5过滤及能量回收装置反吹自净效果和节能效率的讨论

4.5本章小结

第5章程控机房新风供冷空调方案利用区域划分

5.1新风供冷地域划分指标体系及全国当量指标分布图

5.1.1地域划分的指标体系

5.2地域划分图

5.3主要城市程控机房新风供冷空调系统能耗分析

5.4本章小结

结论

参考文献

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致谢