上海世博會典型公共建筑利用江水源熱泵的動態(tài)能耗分析.pdf

1、在地表水源熱泵的運(yùn)行過程中,眾多因素影響其運(yùn)行效率,其中主要有：水溫條件,圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷,人員流量等。將多種影響因素綜合考慮計(jì)算能耗對于研究地表水源熱泵非常必要。本文基于多變量求解的思想,以上海2010年世博會一大型展館建筑為例,建立數(shù)學(xué)模型,求解出在氣候,水溫以及人員流量綜合影響下水源熱泵主機(jī)的能耗。 暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中,由于設(shè)計(jì)師對所設(shè)計(jì)建筑的人員流量隨季節(jié)和時間的變化情況缺乏了解,通常會選擇一個固定的室內(nèi)人員密度計(jì)算負(fù)荷

2、。本文通過計(jì)算指出,對于上海世博會建筑這樣人員流量隨著時間有著明顯變化的建筑,以固定室內(nèi)人員流量進(jìn)行暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)會造成初投資,裝機(jī)容量以及運(yùn)行費(fèi)用的大量浪費(fèi)。 本文假設(shè)水溫以天為單位變化,將選型軟件得出的經(jīng)過權(quán)威機(jī)構(gòu)認(rèn)證的熱泵主機(jī)能效數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合處理,得到了對江水溫度離散,對部分負(fù)荷率連續(xù)的熱泵主機(jī)性能曲線簇,并以此為基礎(chǔ)模擬水溫和負(fù)荷同時變化時江水源熱泵機(jī)組的能耗。 2010年上海世博會園區(qū)建筑將主要為展館建筑

3、,對展館建筑而言人員流量是影響建筑物負(fù)荷的關(guān)鍵因素。本文通過已知的世博會總?cè)藛T流量預(yù)測數(shù)據(jù),分析所模擬場館人員流量所占總?cè)藛T流量的權(quán)重,得到所模擬場館日人員流量。然后通過分析人均在園時間,得到同時在館人員數(shù)量。并通過分析展館型建筑物內(nèi)人員作息時間規(guī)律,得到在世博會會期內(nèi)每天各個時刻在館的人員數(shù)量。 本文通過各時刻在館人員數(shù)量得到人員負(fù)荷以及新風(fēng)負(fù)荷。通過疊加圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷以及其他負(fù)荷,得到建筑物在世博會期間內(nèi)各時刻的總負(fù)荷。根據(jù)負(fù)

4、荷選出熱泵機(jī)組,設(shè)置機(jī)組運(yùn)行策略。通過各時刻的負(fù)荷和機(jī)組在該條件下的運(yùn)行效率,得到該時刻機(jī)組的運(yùn)行能耗。通過編程,得到世博會期間內(nèi)機(jī)組的逐時能耗以及總能耗數(shù)據(jù)。 本文通過以上模擬,得出結(jié)論為：如果不考慮人員流量變化,被模擬場館的熱泵機(jī)組初投資將增加40％,裝機(jī)容量將增加70％,世博會期總能耗將增加30％。 本文同時分析了展館建筑應(yīng)用新風(fēng)可調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的益處,通過模擬得出：如采用新風(fēng)量可調(diào)節(jié)系統(tǒng),在世博會期間,水源熱泵機(jī)組