空调变水量系统是一种有效的节能手段,并且由于它考虑了系统的同时 使用率,系统管道及设备将比常规的小。另外,由于变水量系统水泵按实际 所需的流量和扬程运行,所以可以有效的解决大流量小温差的问题。针对定 水量系统设计及运行中常出现的问题,本文提出了将定水量系统改造为变水 量系统的课题,研究了定水量系统改造为变水量系统的可行性,分析了变水 量系统的特性,同时对空调冷水系统的优化设计方法进行了深入研究。 通过本文的研究,提出了一种新的空调冷水系统最优化设计方法,并编 制了计算软件;提出了将定水量系统改造为变水量系统的方案。本文还提出 了用网络图论来研究变水量系统的思想,根据此思想编写了可以模拟冷水系 统实际运行情况的程序。利用所编写的程序研究了冷水系统实时工况下运行 时,冷水系统内水量的实际分布情况;分析了定水量系统改造为变水量系统 时,采用不同的水泵控制方案及末端采用不同的水量控制方法时的系统性 育旨。 研究表明,将我国目前运行的定水量系统改造为变水量系统在技术上是 可行的,但一次投资较大,因此改造前应该进行认真的经济分析,系统越大, 负荷变化越大,改造为变水量系统所获得的收益也越大,回收年也就越小。 关键词:空调冷水系统变水量改造优化设计Abstraot 心 Variablefiowehilledwatersystem(VWV)15aneffectiveenergy一saving measure,whiehhasasmallersizeofPIPeandequiPmentthanthenormalones forithasconsideredthedisPersingrateoftheloadinthesystems.Furthermore, theProblemsoflargefiowandlowtemPeraturedifferentialwillbesolvedasa resultofthePumPsintheVIVVsystemoPeratinginthecaPaeityandhead whiehsystemactuallyrequires.TosolvetheProblemsinthedesignand oPerationofeonstantfiowehilledwatersystem,thethesissuggestedthatthe chilledwatersystemcouldbeconvertedfromeonstantflowtovariableflow.In thisthesis,thePossibilityoftheeonversion,thecharaeteristiesofVWVsystem andtheoPtimizedmethodinthedesigningofehilledwatersystemweredeePly studied. FromthisPaPe叽anewoPtimizedmethodanditsPrograminthedesigning ehilledwatersystemwerePresented,andaschemetoconvertaconstantflow systemtovariableflowsystemWasalsobroughtforward.APPlyingNetwork GraPhTheoryintothestudyofVWVsystemwasgiveninthisthesis,anda ProgramsimulatingtheoPerationoftheehilledwatersystemwaswritten aeeordingtothismethodUsingtheProgram,thethesisstudiedthestatusofthe ehilledwaterdistributioninthesystemwhenoPeratinginthePractieal conditions,andanalyzedthePerformaneeofthesystemwhenadoPtingdifferent eontrollingmethodsofPumPsandthechilledwaterflowintheAHUs(Air HandlingUnit)duringtheeourseofeonvertingtheeonstantehilledwaterflow systemtovariablechilledwaterflowsystem. Theresultsshowthatit15PossibletoeonvertthePresenteonstantsystemto variablesystemtechnologically.Asthereasonofthehighfist一cost,the econo而eanalysisshouldbemadeseriouslybeforetheeonversion . Thelargerof thesystemandloadehange,themorebenefitsfromtheeonversionwillbe gottenandthefewerretumyearswillberequired. 丫Keywords:ChilledwatersystemVWVConversionop丘mizedDesign目录 ,夕 第一章绪论、、,、、,、,、、,、,、、、、、、、、、一1 1.1引言、、、、、,、、,、l 1 . 2变水量空调技术的发展历史与现状,、、、、、一l 1 . 3课题的提出、,4、、,一4 1 . 4报告主要内容与研究方法,」、5 第二章变水量系统简述,、、‘、、,、6 2 . 1基本概念、、,、,、、,、,、、..一、一6 2.2变水量系统的基本原理、、、、4,一、一、,7 2 . 3变水量系统的类型4,、.、一、…‘..…8 2 . 4变水量系统的特点、、、、、,、、一,11 2.5几个重要的设备装置、,、,、、,、、一,、.12 2 . 6小结 ,、」、」、‘、,、4、」 一23 第三章定水量系统改造为变水量的可能设计方案与方法一23 3 . 1定水量系统中常用控制方案、、,、,、,、,、23 3 . 2变水量系统中的水泵控制 、、,、,、、、 一25 3 . 3定水量系统改造为变水量系统的设计」,、31 3 . 4小结、、,、、、32 第四章空调冷水系统的优化设计、、、、、,、、、、一33 4 . 1常规空调水系统的设计计算方法】、一33 4 . 2优化设计方法、、,』‘、、4.一35 4 . 3冷水系统管径设计计算,、,、、、、,38 4 . 4程序的编制,、、,、,、、,..、.41 4 . 5实例、,一、,1、42 4 . 6小结、、、、,44 第五章变水量系统运行动态工况的描述、,、、、一44 5 . 1网络图论的墓本概念和分析原理、,、‘45 5 . 2变水t系统运行方程的建立及求解、、,、一47 5 . 3在变水盆系统实际运行分析中的应用、、,、、一49 5 . 4小结、、,、4,、,、,53 第六章变水量系统的运行分析、:,一54 6 . 1系统描述、、、,、、‘,.546 . 2系统初平衡计算、,、、、‘、、‘56 6 . 3定压差控制方法的分析评价、、、、、56 6 . 4空调末端控制方式的比较分析、,、,、、一60 6 . 5小结、、」,65 第七章结论与建议、,、、,‘‘…‘.、“ 参考资料、、、、、、、、、、,、、、、、、、,、、一67 致谢、,、、、、、,、、、、,、,、、,、、、、、、,4、、,、、,、、、,一70湖南大学硕士学位报告 空调定水量系统改造为变水量系统的可行性研究 (详细摘要) 研究生:蒋传遐 指导教师:殷平教授 第一章绪论 目前国内绝大多数大型建筑空调水系统均为定水里系统,并且按设计工况进行 设计,系统运行中普遍存在“大流t小温差”的问题,空调系统的能耗和运行也费 用居高不下。在这种背景下,本文提出将定水t系统改造为变水t系统的课题,首 先研究了进行空调冷水系统优化设计的方法;然后根据冷水系统在实际工况下运行 时,系统内各空调末端的流t分布情况,分析了改造后,冷水系统性能的变化及改 造的可行性,并提出了由定水t系统改造为变水i系统的一套实用的设计方法;最 后研究了变水量系统的动态平衡性。 第二章变水最系统简述 本章介绍了变水t系统的概念和基本原理。所谓“变水t系统”,指冷水输送 环路的总水t发生变化,而不仅仅是通过负荷末端的流t发生变化的冷水系统。使 用变水t系统的目的之一就是要使冷水所载的冷t与不断变化的末端负荷所需的冷 t相匹配,从而节约冷水输送环路水泵的运行费用。同时本章还对变水量系统的分 类、特点及变水t系统中的几个重要的设备装t作了介绍. 第三章定水t系统改造为变水量的可能设计方案与方法 本章对定水t系统常规控制方案作了简要的讨论,然后介绍了变水t系统中变 速泵的常用控制方案,最后提出在工程中将定水t系统改造为变水t系统时,水泵 最好是采用变频控制,各空调末端水t采用二通阀控制,并详细讨论了选择空调末 端二通阀时应注意的问题。 第四章空调冷水系统的优化设计 本章将从分析常规空调系统着手,研究进行冷水系统优化设计的方法,提出一湖南大学硕士学位报告 种新的空调冷水系统设计的优化方法。与传统方法相比,该方法可以在几种水泵中 选择最优的水泵,并且可以得到该水泵扬程下最优的管段规格组合,因此不仅可以 在运行费用不变的前提下节约系统的一次投资,还可使系统性能得到极大地改善。 第五章变水量系统运行动态工况的描述 冷水系统的优化设计方法在一定程度上可以缓解空调冷水系统的“大温差小流 量”问题,但不能减少部分负荷运行时的能耗,因此设计中采用了将定水量改造为 变水量的方案。本章讨论了用网络图论理论来研究变水量系统运行的方法,简要介 绍了网络图论的基本概念、分析的基本方法,建立了变水量系统的运行方程,并对 其在变水量系统实际运行分析中的应用作了详细介绍。 第六章变水量系统的运行分析 本章将结合实际系统,研究针对定水量系统不同的控制方法,将其改造为变水 量系统后系统运行的性能,并判断这种方法在理论上的可行性。研究了将定水量系 统改造为变水量系统时,常采用的定压差方法在各种负荷下运行的性能,并分析比 较空调末端采用双位控制和比例控制的运行情况,针对实际系统提出了一种折衷的 方案。 第七章结论与建议 通过本课题的研究工作,可以得出这样的结论,即,将我国目前运行的定水量 系统改造为变水量系统在技术上是可行的,但一次投资较大,因此改造前应该进行 认真的经济分析,系统越大,负荷变化越大,改造为变水量系统所获得的收益也越 大,回收年也就越小。因此本文建议将定水量系统改造为变水量系统应根据工程的 实际情况,进行具体分析,同时,积极采用新的技术,更多地在实践中去研究与探 索。