严寒地区体育馆建筑空调系统预冷优化运行研究

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1、硕士学位论文（工程硕士）严寒地区体育馆建筑空调系统预冷优化运行研究STUDYONPRE-COOLINGANDOPTIMIZEDOPERATIONOFGYMBUILDINGAIRCONDITIONINGSYSTEMINCOLDAREA李环环哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TU834.3学校代码：10213国际图书分类号：697密级：公开工程硕士学位论文严寒地区体育馆建筑空调系统预冷优化运行研究硕士研究生：李环环导师：李晓冬副教授申请学位：工程硕士学科、专业：建筑与土木工程所在单位：建筑学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈

2、尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU834.3U.D.C.:697DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONPRE-COOLINGANDOPTIMIZEDOPERATIONOFGYMBUILDINGAIRCONDITIONINGSYSTEMINCOLDAREACandidate：LiHuanhuanSupervisor：AssociateProf.LiXiaodongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciali

3、ty：ArchitectureandCivilEngineeringAffiliation：SchoolofArchitectureDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着经济快速发展，建筑能源消耗在总能源消费中所占比例越来越大，如何利用现有技术降低建筑用能，提高能源利用效率成为人们关注的焦点。体育馆作为典型大空间类公共建筑，使用具有一定特殊性。在体育馆不同使用时段对体育馆进行预冷来

4、保证人员入场时的舒适度，若使用时间在上午还可利用严寒地区昼夜温差，对体育馆进行夜间通风蓄冷，削减人员进入时产生的瞬时高峰冷负荷，可以在一定程度上达到提高建筑能源利用效率的目的。本文首先利用DeST对体育馆全年动态负荷特征进行分析，发现哈尔滨地区体育馆冷负荷全年动态分布具有明显尖峰；由人员产生的显热负荷和新风负荷占总冷负荷比重较大约75%；在全年运行时间内空调设备满负荷运行时间所占比例非常小，有80%的时间在50%负荷下运行。针对体育馆不同使用时段预冷，本文研究两种预冷模型，一种为夜间通风预冷模型，另一种为制冷设备开启预冷模型。夜间通风预冷

5、模型主要研究围护结构蓄冷过程，通过对气象参数进行统计确定最不利天气状况；对夜间通风过程进行模拟得到围护结构蓄冷量，利用该蓄冷量可以将体育馆空调设计负荷减少9.5%。制冷设备开启预冷模型主要研究室内空气预冷过程，利用房间热平衡模型对体育馆间歇空调运行过程的负荷及室温变化进行分析，确定预冷期间的除热量，根据负荷给出不同送风温度的预冷方案。基于上述两种模型，利用Phoenics对体育馆不同送风温度空气预冷过程、夜间通风蓄冷过程及蓄冷后不同上座率的几种使用工况进行模拟。对空气预冷过程进行改进可以加快预冷速度，使得体育馆在预冷0.5h后就可达到使用

6、要求。对蓄冷后不同上座率使用工况进行冷机设备延迟、观众席23℃送风、参考不蓄冷工况进行模拟对比，利用夜间蓄冷对于上座率为90%最不利天气情况下可以将冷负荷峰值降低12.03%。夜间通风蓄冷采用机械通风会产生较高风机能耗，因此对于该体育馆只有在上座率高的情况下利用夜间蓄冷可以降低冷负荷峰值，可以减少设备投入实现经济性目的。关键词：体育馆；空调系统；夜间通风蓄冷；预冷I哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentoftheeconomy,theproportionofenergyconsumpt

7、ioninthetotalenergyconsumptionisincreasing.Howtouseexistingtechnologytoreducebuildingenergyconsumptionwithimprovingtheefficiencyofenergyutilization,hasbecomethefocusofattention.Gymnasium.asatypicalpublicbuildingwithlargespace,thegymnasiumhascertaincharacteristics..Thatpre

8、-coolingthegymnasiumaccordingtothedifferenttimeperiodtoensurethecomfortofpeoplewhenenteringthest