某酒店定频空气源热泵空调系统变流量调适实践

借助对武汉某酒店定频空气源热泵空调系统冷(热)源与末端双变流量一级泵系统调适,分析定频空气源热泵制冷最小流量特性、计算并测试了末端管路供回水压差,分析变频水泵频率特性,制定了空气源热泵与末端用户双变流量系统控制策略,将系统水流量按照热泵台数分为5个挡位满足热泵最小流量,冷冻水温度控制在6～15℃之间,室内温度24～27℃,相对湿度45%～65%,在满足舒适性条件下,与传统冷源定流量、末端变流量运行相比,水泵节能57.5%,热泵节电6%。     

部分负荷下二次泵水系统管网特性研究

用Flowmaster软件对二次泵变流量空调水系统在末端压差控制和供回水干管压差控制下的管网特性进行了分析,结果显示,在末端压差控制方式下,部分使用率时系统各支路出现欠流量状态;在供回水干管压差控制方式下,部分使用率时系统各支路出现过流量状态;集中空调水系统的流量分配不仅与系统中的热用户使用率有关,还与热用户分布密切相关.提出了一种变压差控制算法,通过模拟分析发现,部分使用率时各支路的流量分配都得到明显改善.     

压差控制下 VWV系统特性及节能分析

从理论上分析了变流量系统中压差控制方式(供回水干管压差控制方式和最不利环路末端压差控制方式)的原理,并建市了各自的数学模型,通过数学模型分析了两种控制方式下的系统调节特性和节能情况并得出结论：水泵相似定律不适用于这两种控制方式;在供回水干管压差控制方式下,系统的调节特性好,但节能效果差;在最不利环路末端压差控制方式下,情况正好相反,系统的凋节特性差,但节能效果好。最后,对这两种控制方式的应用场所进行了分析,并为定流量系统的改造提供了参考。     

基于末端负荷监测的变压差控制方法研究

由于空调水系统大部分时间在部分负荷下运行，提出了一种能够满足最不利热力末端需求的外网变压差控制策略，可以通过实时监测负荷调控末端的流量与压差。以某区域供冷供热系统为例进行研究，调研得到各末端用户的控制温差，实验测试确定了热力稳定时间。搭建了案例的环状管网水力模型，对比了定压差控制策略与变压差控制策略。结果表明，变压差控制策略使得末端用户阀门开度保持在90%左右，相较于定压差供回水温差提升了1℃,水泵的输配能耗减少了24.8%,有效实现了节能减排。     

采用旁通阀定压差控制的冷水泵功耗特性试验研究

对采用旁通阀定压差控制的某办公楼变流量空调冷水泵功耗进行了研究。首先建立了一次泵的功耗模型,计算了旁通阀压差设定值对变速冷水泵瞬时功耗和全年功耗的影响,并与实验数据进行了对比。结果表明,旁通阀的定压差平衡状态存在一个上限流量,其值随压差设定值单调增加,同时其工作压力可划分3个特性区:欠压区、定压区和超压区;旁通阀的压差设定值对变速冷水泵的运行有显著影响,当旁通阀压差设定值取最远端用户的供回水压差时,变速冷水泵的功耗最小。     

不同节能控制技术在空调冷水系统中的碰撞

基于建筑能耗分项计量系统(BMSII)中的工程数据,分析了定压差控制、定温差控制、回水温度控制、最不利末端压差控制、变压差控制、最小阻力控制等节能控制技术对末端服务品质和系统运行能耗的影响。介绍了基于末端冷量主动性调节的控制策略,即依托现代通讯技术实现对系统中所有末端调节阀开度指令信号进行统计分析、用数字控制技术取代机械控制技术的空调冷水泵变频节能控制策略。     

严寒地区空气-地源热泵耦合系统性能研究

提出一种结合相变蓄热地板的空气-地源热泵系统,为严寒地区机场辅助用房提供室内环境保障,满足供热、供冷和供生活热水的需求,采用数值模拟的方法研究其供暖期性能。相变蓄热地板能够对室内温度起到较好的调节作用,当室外温度为-25~-5℃时,有相变蓄热地板的室内温度在16.9~19.3℃范围内波动,满足人体舒适度的要求,对比无相变蓄热地板的室内温度,有相变蓄热地板的室内温差减小44%左右。室外温度对空气源热泵制热性能系数影响较大,制热性能系数随着室外温度降低而降低。在室外温度为-15℃时,空气源热泵的制热性能系数在2.3以上。随着室外温度降低,地源热泵的制热性能系数增加,室外温度低于-25℃时,地源热泵制热性能系数能够保持在4.4以上。供回水温差对地源热泵的制热性能系数影响较大,对空气源热泵的制热性能系数影响较小。当空气源热泵和地源热泵的启停切换温度为室外日平均温度-15℃时,整个供暖期热泵系统的平均制热性能系数最高达到4.2,最低为2.4,平均值为3.28。在保证土壤热平衡的前提下,通过调整空气源热泵和地源热泵的运行时间,优化了系统经济性和节能性。     

变流量一次冷水泵与旁通电动阀的控制及选择

运用流体力学、流体机械、自动调节理论分析了冷冻站变流量一次冷水泵及供回水旁通电动调节阀的运行情况,提出了变流量时一次冷水泵电动机工作频率及冷冻供回水旁通电动调节阀开度控制可由压差偏差信号按线性分段函数分程调节,并给出了电动机工作频率与冷冻供回水旁通电动调节阀开度的增量PID控制模型。指出水流差压传感器设在末端管路有利于变流量一次冷水泵节能。分析了一次冷水泵及旁通电动调节阀选型时应注意事项,并给出了一次冷水泵变流量时旁通电动调节阀口径计算公式。     

一次泵变流量系统不同控制方式的节能对比分析

针对一次泵变流量系统,分析了水泵不同变速控制方式条件下的管路特性变化以及部分负荷下系统工况的求解方法.在此基础上,进行了不同控制方式的能耗对比,结果是温差控制节能效果最好,末端压差控制其次,干管压差控制最差.     

基于智能阀辨识管网阻力数及二次网动态水力平衡研究

通过具有压力、流量检测功能的楼栋智能阀检测管网流量和压力,基于图论原理进行管网阻力辨识,并进行二次网水力平衡计算。提出了最不利环路的确定方法,实现水泵最佳运行工况。基于智能阀最佳流量调节方式及最小压差控制策略,通过对比动态流量平衡阀、动态压差平衡阀水泵运行控制策略,整个供暖季系统运行能耗节约效率分别为50%和19%。通过分析具备间歇供暖条件的公共建筑,动态水力平衡调节可在原基础上可进一步节约系统运行能耗15%,且相对建筑本身可节约供暖能耗9%,节能空间大。     

基于供需匹配的空气源热泵-风机盘管供暖系统变水温控制方法研究

空气源热泵作为一种建筑供暖技术在我国应用越来越广泛,然而热泵的运行效率受供水温度的影响,供水温度每降低1℃,机组COP平均提高2%～4%。因此,实现空气源热泵供暖系统的变水温控制对建筑节能至关重要。本文针对定流量空气源热泵-风机盘管供暖系统,提出了一种基于供需匹配的最佳供水温度设定点的变水温控制方法,并通过模拟预测了该方法的效果。模拟结果表明:定流量空气源热泵-风机盘管系统采用变水温控制方法时,供水温度能够随着室外工况变化实时调节,更好地保证室内温度、降低系统能耗并提高运行效率,整个供暖季系统节能13. 1%、系统COP提高9. 6%。本文研究揭示了定流量空气源热泵-风机盘管供暖系统采用变水温控制具有很大节能潜力,预测了变水温方法具有良好的可行性和应用价值。     

温湿度独立控制空调系统设计运行参数分析

温湿度独立控制空调系统在越来越多的公共建筑中得到应用,但不同工程应用中的冷水运行温度、供回水温差等参数差异较大,迫切需要对THIC空调系统中的冷冻水运行参数给出合理分析。本文通过对不同设计运行参数时的空调系统能效进行分析,描述了冷水运行参数对制冷机组、循环水泵及末端装置性能的影响规律,分析了选取不同末端装置时系统能效受冷水设计温度、供回水设计温差的影响情况。末端选取干式风机盘管时推荐的冷冻水设计供回水温度为16/21℃;选取辐射末端时,同样的供回水温差下提高供水温度可改善系统能效,但需投入更多的辐射板换热面积。     

空气源热泵直接地板辐射供暖系统实验研究

建立了以制冷剂为热媒的空气源热泵直接地板辐射供暖系统实验平台,对空气源热泵运行特性、供暖效果及影响因素、经济性进行了实验研究和分析.结果表明,地板盘管进出口温度、进出口温差均比较稳定;在郑州地区冬季条件下,地板辐射供暖地表温度达到26.5℃,室内温度维持在21.8℃,完全满足室内供暖设计要求;空气源热泵直接地板辐射供暖预热时间短,约为80 min;建筑围护结构的保温性能、窗墙比、地板盘管的管间距等是影响地板辐射供暖的重要因素;空气源热泵直接地板辐射供暖系统具有较好的经济效益和环保效益.     

异程布置的冷冻水系统管网水力特性计算方法

大型中央空调冷冻水系统管网水力特性精确计算是研究其优化设计和运行的必要条件,简化模型因计算误差大而无法应用于大型管网拓扑结构的水力计算。以异程布置的冷冻水系统为研究对象,在充分考虑末端支路温度调节阀调节特性的基础上,建立了管网水力特性精确数学模型,提出了虚拟流量的计算机逻辑算法。以10个AHU支路的异程式管网为仿真计算对象,计算该管网最小供回水压差以及不同供回水压差条件下的各支路温度调节阀开度和实际流量,计算结果符合异程式管网存在较大压力不平衡的固有特性。该计算方法能够确保计算收敛,实现了利用一个逻辑程序计算管网各种水力特性,为异程式管网水力特性研究提供了参考价值。     

利用双温度控制阀降低冷水系统能耗

末端为风机盘管的集中空调冷水系统常出现"大流量、小温差"问题,导致水泵能耗增加。单纯依靠管网水力平衡或水泵变频控制并不能解决这一问题,必须从末端的控制入手。分析了传统的通断调节和连续调节存在的问题,在此基础上提出了通断调节与连续调节相结合的控制策略,并基于这种控制策略开发了双温度控制阀。该阀门根据回水温度来选择运行模式,在保证室温调节质量的基础上兼顾室内相对湿度,同时提升供回水温差,实现水系统节能。双温度控制阀采用串级调节回路,增强了控制过程的抗干扰能力。利用冷水系统动态模拟平台进行了模拟实验,验证了双温度控制阀的控制效果和节能潜力。     

也谈空调冷热水循环泵变频节能问题--兼论《空调变频水泵节能问题探讨》和《空调冷热水循环泵变转速节能控制方法》两文

分析了定扬程控制、定末端压差控制和最小阻力控制三种控制方式,指出定末端压差控制可能导致水泵扬程不足,并且在实际情况下无论哪种控制都不可能使水泵消耗的功率与流量的三次幂成正比。     

同程布置冷水系统管网水力特性计算机分析

以同程布置的冷水系统管网为研究对象,在充分考虑末端支路温度调节阀调节特性的基础上,建立了管网水力计算数学模型,提出了虚拟流量的计算机逻辑算法。以10个AHU支路的同程式管网为例,在所有末端支路水力可调、部分AHU关闭及部分AHU调节失灵3种情况下,分别计算了不同供回水压差下各支路温度调节阀的开度和实际流量,计算结果符合同程式管网的固有特性。     

重庆地区某工业厂房地表水地源热泵空调系统全寿命周期成本分析及优化

建立了全寿命周期成本(LCC)数学模型,计算分析了该工业厂房分别采用地表水地源热泵系统与常规冷热源系统的LCC值。分析了能耗的组成及特征,地表水地源热泵系统中热泵机组及冷水泵的能耗费用占运行成本的比例较大,分别为76.2%和12.9%。基于LCC分析了不同负荷率下多台机组并联运行时负荷承担方式不同对机组COP的影响,结果显示,在冷水供回水温差、源水侧供回水温差一定的情况下,部分负荷率小于28%时2台机组均匀分担负荷,大于28%时4台机组均匀分担负荷,系统LCC值最小,为2 857.5万元。同时当冷水泵采用变频控制时,系统的LCC值更小,为2 825.9万元。     

变流量二次泵系统管网特性研究

计算分析了目前常用的供回水管压差控制、末端压差控制方式下二次泵变流量系统管网特性的变化,发现用户部分负荷时,采用供回水管压差控制的系统中,末端一般处于过流状态;采用末端压差控制的系统,末端一般处于欠流状态.建议在设计时可适当增大末端用户干管的管径,以减小沿程阻力损失,提高系统的稳定性.     

杭州某办公建筑内区利用气候条件供冷分析

以杭州某办公楼为例，提出了建筑内区在过渡季和冬季利用新风供冷和冷却塔供冷2种方案，对二者进行了技术要点分析和综合比对。对于新风供冷方案，分析了室内温度、新风温度、新风比之间的关联及供冷小时数的影响。对于冷却塔供冷方案，分析了不同室内温度、供回水温差下所对应的风机盘管最高供水温度，研究了冷却塔热工性能曲线、冷却塔流量比、供回水温差对冷却塔供水温度的影响，探讨了冷却塔供冷不同工况下运行水温、切换温度、供冷时长、水泵配置及供冷系统运行策略。最后，计算了新风供冷和冷却塔供冷系统的节能量及经济性。