高層辦公樓二次供水系統(tǒng)節(jié)能及設(shè)計(jì)優(yōu)化研究

【摘要】：目前，全世界能耗總量的11.4%為公共建筑能耗，而在公共建筑能耗中，辦公建筑又占據(jù)了接近1/5的份額?；诮ㄖo排水的辦公建筑節(jié)能主要涵蓋節(jié)水器具的使用、太陽能熱水技術(shù)的推廣以及供水壓力的控制。合理的供水方式和正確的能耗評(píng)價(jià)對(duì)減少高層辦公樓用水量以及耗電量有著舉足輕重的作用。本文以實(shí)際工程中應(yīng)用最為廣泛的變頻調(diào)速供水系統(tǒng)為例，對(duì)二次供水系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)作更為深入的探討。 首先，本文通過對(duì)典型高層辦公樓的二次供水系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，從既定的泵組出發(fā)，對(duì)單泵恒壓變頻與變壓變頻兩種運(yùn)行方式下的能效曲線進(jìn)行了擬合，并通過數(shù)形結(jié)合的圖示分析法深入探討了多泵并聯(lián)最佳運(yùn)行方式。同型號(hào)水泵并聯(lián)，當(dāng)Q≤Q額時(shí)，采用變頻方式供水；當(dāng)Q≥Q額時(shí)，采用“兩變”方式供水；不同型號(hào)水泵并聯(lián)，當(dāng)Q≤Q小額時(shí)，采用小泵變頻運(yùn)行；當(dāng)Q小額≤Q≤Q大額時(shí)，采用大泵變頻運(yùn)行；當(dāng)Q≥Q大額時(shí)，采用大泵變頻+小泵工頻運(yùn)行。 其次，結(jié)合生活供水系統(tǒng)末端壓力變化規(guī)律，提出了單泵、多泵運(yùn)行的最佳壓力控制方案。單泵運(yùn)行壓力控制方案有分時(shí)段變壓控制、按管網(wǎng)特性曲線變壓控制、按直線變壓控制和按折線變壓控制。衍生出的多泵運(yùn)行壓力最優(yōu)控制方案，以折線變壓為主，變壓線兩端點(diǎn)應(yīng)根據(jù)靜揚(yáng)程、大小泵的額定工況、設(shè)計(jì)壓力值確定。 最后，分別從能耗和效率兩方面對(duì)本高層辦公樓中水、生活供水系統(tǒng)各優(yōu)化壓力控制方案進(jìn)行了定量評(píng)價(jià)。高區(qū)中水供水系統(tǒng)泵組折線變壓控制與直線變壓控制均相比恒壓控制高效低能，分別節(jié)能25.0%、30.2%；高區(qū)生活供水系統(tǒng)泵組按時(shí)段變壓控制、按直線變壓控制以及按管網(wǎng)特性曲線變壓控制也都相比恒壓控制高效低能，分別節(jié)能9.2%、12.1%、15.1%。 【關(guān)鍵詞】：高層辦公樓 變頻供水 壓力變化 壓力控制方案 能效 設(shè)計(jì)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU821
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景9-13
• 1.1.1 辦公建筑能耗現(xiàn)狀9
• 1.1.2 高層建筑供水系統(tǒng)概述9-10
• 1.1.3 國(guó)內(nèi)外高層建筑二次供水系統(tǒng)現(xiàn)狀10-13
• 1.2 課題提出13-14
• 1.3 課題內(nèi)容及方法14-15
• 1.4 課題研究的意義15-16
• 第二章 用水概況及實(shí)驗(yàn)裝置16-23
• 2.1 監(jiān)測(cè)高層辦公樓的用水概況16-17
• 2.1.1 辦公樓的概況16
• 2.1.2 供水概況16-17
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的介紹17-23
• 2.2.1 手持式超聲波流量計(jì)工作原理及安裝方法17-21
• 2.2.2 壓力記錄儀工作原理及安裝方法21-23
• 第三章 變頻調(diào)速泵能效分析23-41
• 3.1 變頻調(diào)速水泵幾種功率與效率介紹23-24
• 3.2 CRN8-80 水泵的效率24-30
• 3.2.1 水泵的擬合模型24-27
• 3.2.2 CRN8-80 恒壓、變壓變頻供水轉(zhuǎn)速比下限值的確定27-28
• 3.2.3 CRN8-80 恒壓、變壓變頻供水實(shí)際效率的確定28-30
• 3.3 CRN8-80 泵組總效率30-32
• 3.4 CRN8-80 恒壓、變壓變頻供水實(shí)際軸功率的確定32-33
• 3.5 多泵并聯(lián)的最佳運(yùn)行方式33-39
• 3.5.1 同型號(hào)水泵并聯(lián)運(yùn)行33-35
• 3.5.2 不同型號(hào)水泵并聯(lián)運(yùn)行35-39
• 3.6 本章小結(jié)39-41
• 第四章 變頻供水系統(tǒng)末端壓力變化規(guī)律及壓力控制方案41-57
• 4.1 生活供水系統(tǒng)壓力變化規(guī)律41-45
• 4.1.1 壓力隨時(shí)間的變化規(guī)律41-43
• 4.1.2 壓力隨流量的變化規(guī)律43-44
• 4.1.3 管道系統(tǒng)特性曲線44-45
• 4.2 單泵壓力控制方案45-50
• 4.2.1 水泵出口端恒壓控制45-46
• 4.2.2 水泵出口端分時(shí)段變壓控制46-47
• 4.2.3 水泵出口端按管網(wǎng)特性曲線變壓控制47
• 4.2.4 水泵出口端直線化變壓或折線化變壓控制47-49
• 4.2.5 最不利點(diǎn)恒壓控制49-50
• 4.3 多泵并聯(lián)壓力控制方案50-55
• 4.3.1 兩臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)壓力控制方案50-51
• 4.3.2 三臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)壓力控制方案51-52
• 4.3.3 兩臺(tái)不同型號(hào)水泵并聯(lián)壓力控制方案52-53
• 4.3.4 兩臺(tái)同型號(hào)與一臺(tái)不同型號(hào)水泵并聯(lián)壓力控制方案53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 不同壓力控制方案在供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用57-68
• 5.1 中水供水系統(tǒng)壓力控制方案的優(yōu)化57-64
• 5.1.1 優(yōu)化前壓力控制方案58-60
• 5.1.2 優(yōu)化后壓力控制方案60-63
• 5.1.3 優(yōu)化前后各壓力控制方案能效對(duì)比63-64
• 5.2 生活供水系統(tǒng)壓力控制方案的優(yōu)化64-66
• 5.3 本章小結(jié)66-68
• 第六章 結(jié)論與展望68-71
• 6.1 研究成果68-70
• 6.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)70
• 6.3 研究中存在的不足70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 發(fā)表論文和科研情況說明75-76
• 致謝76

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