区域供冷系统冷却水管路水力仿真优化

建立了区域供冷系统冷却水管路精细化水力仿真模型,采用理论分析与实验相结合的方法,对深圳前海10号制冷站1期冷却水系统设计与运行数据进行了分析。实验校核结果表明,采用本文仿真模型能较精确地计算整个管路系统及分段管路压降,可以较为精确地预测冷却水管路水力学现象,并用于工程分析。利用仿真模型得到了管路所有管件的阻力及各个管件的机械功耗,提出了高效机房管路减阻优化方法。与传统设计计算模型的对比发现,传统水力计算中90°弯头、三通等管件的局部阻力系数取值偏大导致管路水泵扬程计算结果与实际值有较大偏差。

区域供冷系统中冷冻水输送管线的优化设计

建立了确定区域供冷系统冷冻水输送管线最优水流速度和保温层最优厚度的优化模型 ,其目标函数为系统的年度费用 ,由冷冻水二级泵的年运行费用、冷冻水输送管线冷量损失费用、二级泵功耗导致的冷水温升所产生的费用、冷冻水二级泵的折旧和维修费用以及冷冻水输送管线折旧和维修费用 5个部分组成 .考虑全年变负荷运行的特点 ,在部分负荷时假设冷冻水的供回水温差不变 ,采用变频泵调节流量 .通过实例计算 ,得到以下结论 :对于区域供冷系统 ,存在最优的水流速度和保温层厚度 ;冷水输送距离对最优水流速度和保温层最优厚度没有影响 ;最优水流速度随电价升高而降低 ,随设计冷负荷增大而升高 ;保温层最优厚度随电价升高而增加 。

区域供冷系统逐时冷负荷的分析及数值预测

为了正确选择区域供冷系统设计负荷并优化其主机运行策略,对某区域供冷系统的逐时实际冷负荷变化规律及数值预测进行研究。通过对该区域供冷系统冷冻水供回水温度及流量进行实测,得到并分析实际逐时冷负荷;通过增加输入层数据,建立改进人工神经网络负荷预测模型并对预测值及其误差进行分析。研究结果表明:区域供冷系统在各负荷区间运行时间分布较均匀;在实测期间,系统在高负荷区间的运行时间所占比例为17.5%,最低负荷区间的运行时间所占比例为13.5%,其他负荷区间运行时间比例为15%～20%,这与单区域供冷系统负荷越大则运行时间越短的特点完全不同;并且区域供冷系统连续24h工作,实测日最小运行负荷仅为当日最大实际负荷的11.8%,逐时负荷变化范围大,这说明区域供冷系统更应注意机组容量选型和运行策略优化;由经改进人工神经网络算法得出的负荷预测值与实际值较吻合,其相对误差受用冷区域功能与特点的影响。

蓄冷装置在区域供冷系统中的应用

结合清华大学区域供冷工程设计 ,对采用蓄冷装置的区域供冷系统进行运行模拟分析 ,认为在区域供冷系统中 ,蓄冷装置在夏季空调期可参与电网电力调峰 ,并可以大幅度降低空调制冷机组的装机容量 ,提高区域供冷系统运行稳定性和机组的运行效率。

区域供冷系统经济供冷距离研究

建立了区域供冷系统经济供冷距离的数学模型,编制了相应的求解程序,并结合一工程实例进行了计算,结果表明:冷负荷密度、二次管网冷水供回水温差均为区域供冷系统经济供冷距离的重要影响因素,但供回水温差的影响更大;当二次管网冷水供回水温差分别为10℃和8℃时,区域供冷系统的经济供冷距离随冷负荷密度的升高而增加;冷负荷密度很小的区域不宜采用区域供冷系统;区域供冷系统二次管网不宜采用5℃以下的冷水供回水温差。

区域供冷系统枝状冷水输送管网的优化设计

在各并联管路压力损失相等的条件下建立了优化设计模型,其目标函数为系统的年度费用,由冷水泵的年运行费用、冷水泵的折旧费用、管道的折旧和维修费用及输水管道冷量损失费用组成。通过实例计算,得到以下结论:区域供冷系统冷水管路的设计不能按传统的等比摩阻或等流速设计思想进行;采用优化模型比等流速设计年度总费用约减少17%,具有明显的经济效益;若采用等流速设计,各节点的压降偏差较大,会增加运行调节的困难,容易产生水力失稳,既不利于系统的稳定运行,又增大了运行费用。

区域供冷系统制冷主机设计容量的优化分配

依据制冷主机系统寿命周期费用最小的原则,建立了考虑全年供冷负荷变化的区域供冷系统中不同类型制冷主机之间设计容量分配的优化模型.实例计算结果表明:在电价和蒸汽价格确定的情况下,对于冷负荷一定、采用电制冷主机和吸收式制冷主机作为冷源的某区域供冷系统,两种制冷主机之间的设计容量分配存在最优值;电价与蒸汽价格的变化均影响制冷主机设计容量的优化分配,但电价的影响很大,蒸汽价格的影响相对较小;蒸汽的供应量是否有限制,既影响制冷主机设计容量的优化分配,又影响区域供冷系统中制冷主机系统的寿命周期费用.

区域供冷系统经济性分析

根据冷源的不同居住区实行区域供冷可分为冷电分产和热电冷联产。以某住宅小区为例,对居住区实行区域供冷不同系统的经济性从初投资和运行费用两个方面进行了分析,为正确的进行区域供冷的冷源选择提供参考。

区域供冷系统的动态逐时能分析与分析

基于热力学第一定律和第二定律,建立了常规区域供冷系统、天然水源区域供冷系统以及空气源区域供冷系统共三种区域供冷系统的分析通用模型;并基于上海某中央商业中心,用TRNSYS软件建立了三种区域供冷系统的动态逐时能分析与分析模拟模型;分析了三种区域供冷系统的损失、效率以及系统能效;提出了宜采用天然水源区域供冷系统的天然水源至冷水机组间的管路长度限值的确定方法。结果发现,天然水源区域供冷系统的效最高,其次为空气源区域供冷系统,常规区域供冷系统的最小,其值分别为16.52%,15.05%以及12.12%;其单位冷量的损失分别为0.289,0.323以及0.414。另外,天然水源区域供冷系统的能效最高,其次为常规区域供冷系统,空气源区域供冷系统的最小,其系统电力能效依次为2.52、2.32以及2.2。

正交优化法在区域供冷系统管网优化设计中的应用

以管网年折算总费用最低为目标,选取管径、冷水流速、管道保温层厚度作为优化变量,将用户冷负荷需求和合理冷水流速范围作为约束条件,建立区域供冷系统管网优化目标函数,并采用正交优化方法进行优化计算。以株洲市神农城区域供冷管网为例进行计算,结果表明:管网设计参数对管网经济性的影响排序依次为:d(管径)、v(流速)、δ_t(保温层厚度),且三者都是不可忽视的主要因素;株洲市神农城区域供冷系统管网优化设计参数组合为d_e=300 mm,v_e=1.06 m/s,δ_(te)=0.057 m,年折算总费用为282 729元;正交优化法可以作为区域供冷系统管网优化设计的工具,适合一般工程技术人员使用。

某LNG接收站冷能用作区域供冷系统冷源探讨

设计了应用LNG冷能作为区域供冷冷源的系统流程。采用Aspen Plus流程模拟软件计算分析了某LNG接收站在设计工况下的可利用冷量。针对供冷对象分别为办公建筑和有自然冷源供冷的数据中心,分析了10种不同输送距离下,该区域供冷系统的经济性和环境效益。研究结果表明:当输送距离在20 km以内时,应用LNG冷能的区域供冷系统比传统分布式电制冷系统更节能减排,具有一定的环境效益;当输送距离为6 km时,用于办公建筑和有自然冷源供冷的数据中心的投资回收期分别为1.77年和0.43年;当输送距离为16 km时,用于办公建筑和有自然冷源供冷的数据中心的投资回收期分别为12.86年和3.15年。

区域供冷系统中制冷方式的经济成本对比

如何选择制冷方式和选择哪种制冷方式最优是目前区域供冷系统(DCS)规划建设时讨论的热点.文中以所建立的电压缩式和蒸汽吸收式制冷系统的分析模型为基础,进行了以制冷系统单位冷量的经济成本最低为目标的对比研究.结果表明:蒸汽热价/电价比越大,两种制冷方式经济成本相等时的蒸汽输送距离越短;当蒸汽热价/电价比大于1.13时,蒸汽吸收式制冷系统的经济成本恒高于电压缩式系统.由此得到结论:不同的制冷站应当结合蒸汽输送距离、电价和蒸汽热价选择适宜的制冷方式.

区域供冷系统及其供冷半径探讨

区域供冷系统的供冷半径是比较有争论、同时又是直接关系到系统的初投资和运行能耗的重要参数。本文仅从运行能耗的角度 ,通过与分体空调器能耗的比较 ,提出区域供冷系统适宜的规模 。

区域供冷系统的碳排放量分析

提出了常规区域供冷系统、天然水源区域供冷系统以及空气源区域供冷系统的碳排放量分析的通用模型。以上海某商业中心为例,用TRNSYS软件对三种区域供冷系统进行了动态的逐时的碳排放量分析,结果表明,以碳排放量作为评价指标,宜优先选用天然水源区域供冷系统,其次为常规区域供冷系统,最后为空气源区域供冷系统;三种区域供冷系统中的制冷机碳排放量份额均最大,其次为二次泵。另外,天然水源温度以及天然水源地至冷水机组间的管路长度会影响到天然水源区域供冷系统的碳排放量。

区域供冷系统冷水机组的最佳运行工况区间和性能研究

以若干不同类别的区域供冷系统大型冷水机组的运行特性为研究对象,简要探讨了影响冷水机组性能的主要因素。基于实测的不同冷水机组的性能数据曲线,重点分析了离心式冷水机组,烟气型、蒸汽型及热水型溴化锂吸收式冷水机组在各个影响因素及变工况下的能效比,给出了几类大型冷水机组的最佳运行工况区间和性能模型公式,为冷水机组的优化配置和节能运行提供了理论依据。

区域供冷系统定量控制策略研究

针对广州大学城区域供冷系统缺乏有效的技术管理手段、冷量消耗具有很大节能潜力的现状,提出了基于师生满意度的定量控制策略,利用调研数据和SPSS建模工具得到师生满意度和教室温度及教室温度和用冷量两个回归模型,计算出不同外界环境下满足师生满意度要求所需的用冷量,并根据计算结果调节冷水供水流量实现系统的定量控制来达到节能目标。

基于TRNSYS的常规区域供冷系统的动态分析

建立了常规区域供冷系统的分析通用模型,用TRNSYS软件建立了常规区域供冷系统的逐时分析模型,并基于上海某中央商业中心进行了案例分析。结果表明,采用逐时室外环境参数作为分析的基准参数更符合实际情况;在机组配置和基准参数相同的前提下,采用台数与流量控制相结合的控制策略时,系统效率均高于,且系统损失均小于单纯采用台数控制的控制策略;制冷机损率份额最大;其次是二次泵、冷却塔,两者相差不大;接下来依次为冷却水泵、一次泵、集水器、换热器等。另外,单位冷量的损失与效率均可作为不同区域供冷系统进行分析的评价指标。

浦东国际机场区域供冷系统水蓄冷模式研究

通过建立物理及数学模型 ,进行理论计算 ,分析了影响蓄冷效果的几个主要原因 ,包括制冷机冷冻水温度、冷冻水流量等 ,给出了合理的蓄冷模式。

区域供冷系统的评价体系研究

对区域供冷系统的评价体系开展了初步的探索工作,从能源、环境、经济等方面构建了区域供冷系统的评价指标体系,提出了区域供冷系统能源、环境和经济各自评价体系的主要指标,并依据综合评价指数法给出了能源、环境、经济三维参评指标的标准化方法,研究表明,区域供冷系统的评价应全面、客观和公正,综合能源、环境和经济性3方面的内容。最后,提出了区域供冷系统评价的方法及完整流程。

东华大学松江校区蓄能方式下的区域供冷系统设计

本文介绍了上海东华大学松江校区冰蓄冷(电蓄热)区域供冷(供热)系统。详细采用计算机对校区内典型建筑的空调负荷特性进行模拟分析,并确定了区域供冷同时使用系数。针对供冷半径的确定,设计中采用了对比分析方法,对选定的400～500m的供冷半径进行了简单有效的经济分析。分析了蓄冷对系统经济性的改善,进一步确定了蓄冷模式下区域供冷优越的经济效益;设计中采用制冰机/冷水机组动态制冰技术及其相应的技术措施。