辽宁友谊宾馆分布式能源系统的节能策略研究

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辽宁友谊宾馆分布式能源系统采用以地下水源热泵机组为主,电蓄热和太阳能为辅的分布式能源系统。本课题通过调研其分布式系统在冷热源选取上的多样化及在夏季和冬季的设备运行状态,根据辽宁友谊宾馆地理位置及建筑负荷需求的特殊性,制定出适合辽宁友谊宾馆分布式能源系统运行的节能策略,主要研究内容如下:通过项目施工图纸等资料,收集建筑概况、技术方案、系统形式、设备选型等相关信息。同时查阅系统能效测试的相关标准及规范,通过现场测试得到实际运行的机组性能系数及系统能效比。结合系统近两年能耗及运行数据,对其进行统计分析可得,在整个能源系统中热泵系统能耗约占60%,电蓄热能耗约占20%。因此本课题提出友谊宾馆节能策略的制定主要从热泵机组运行时间、开机策略及变频调节开展,同时对承担部分建筑供暖的电蓄热供暖经济性进行计算论证。为了减少机组的运行时间,通过从DesT模拟中获取沈阳地区全年温湿度变化及对建筑的动态负荷进行模拟分析,提出了夏季节夜间自然通风及过渡季节新风直接供冷的节能策略。然后,通过Fluent对夏季四种状况下夜间自然通风时室内环境进行模拟分析,最终得出当在t_w<28℃时,通过夜间的自然通风可适当延迟第二天空调机组的开机时间,达到节能运行的目的;同时对宾馆过渡季节采用新风直接供冷的可行性及节能率进行计算分析。基于DesT能耗模拟预测数据,根据3个机房热泵机组配置制定了逐台启动法和平均负荷法两种开机策略。通过热泵机组数学能耗模型分别对每个机房在这两种开机策略下的运行能耗进行计算,发现运用平均负荷法开机策略比逐台启动法节能。同时通过DesT建筑负荷模拟数据,找出对应天气所需的机组负荷,制定便于机组运行人员操作简单易懂的运行调控策略,最大限度节约系统的运行能耗。为了进一步达到节能目的同时采用变频调节,运用实测数据计算主机性能系数和水系统输送能效与标准值进行对比,对整个水源热泵机组系统的变频调节节能效果进行计算分析,验证了变频技术的引入可以实现整个能源系统的节能目的。热泵机组无法满足辽宁友谊宾馆所有建筑供暖,通过对地下水源热泵、电蓄热、燃气锅炉三种供暖方式的运行费用、能耗及初投资的计算对比分析,最终得出在首选最经济的地下水源热泵供暖无法满足供暖需求时,选择电蓄热供暖是最经济的。
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