基于FLOWMASTER的空調(diào)冷水管網(wǎng)系統(tǒng)仿真.pdf

1、2013年，我國建筑能耗占全國總能耗的30％左右，而在發(fā)達(dá)國家，建筑能耗已經(jīng)達(dá)到其總能耗的36％，而暖通空調(diào)能耗又占建筑能耗的65％，也就是說，暖通空調(diào)能耗已經(jīng)占到其總能耗的23％左右。隨著人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境和建筑節(jié)能的要求愈來愈高，變流量技術(shù)在暖通空調(diào)系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛的采用，但變流量系統(tǒng)的調(diào)節(jié)往往會(huì)對(duì)系統(tǒng)中其他設(shè)備產(chǎn)生耦合干擾，影響空調(diào)管網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致管網(wǎng)中出現(xiàn)水力失調(diào)、末端用戶冷熱不均以及減少系統(tǒng)中調(diào)節(jié)裝置使用壽命等問題。所以

2、提高管網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)提高空調(diào)的舒適性、減小系統(tǒng)能耗以及增加系統(tǒng)中自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置的壽命都具有重要的意義。本文針對(duì)空調(diào)冷水管網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題，應(yīng)用流體網(wǎng)絡(luò)仿真軟件FLOWMASTER展開了以下研究:
　　(1)介紹了FLOWMASTER軟件求解的基本原理，并應(yīng)用其根據(jù)某綜合營業(yè)樓空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)建立其冷水管網(wǎng)的仿真模型，進(jìn)行仿真計(jì)算。將得到仿真結(jié)果與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)本文中作為研究對(duì)象而選中的具有代表性末端的最大流量誤差只有2

3、％，而平均誤差只有不到0.8％，各樓層最大流量誤差為1％，平均誤差只有0.5％，系統(tǒng)總的流量誤差只有0.3％，誤差都在合理的范圍內(nèi)，從而驗(yàn)證仿真模型的正確性。
　　(2)引入流量偏移以及系統(tǒng)穩(wěn)定性概念，以變流量系統(tǒng)中的末端調(diào)節(jié)、干管調(diào)節(jié)以及水泵調(diào)速調(diào)節(jié)等對(duì)仿真對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)，并通過FLOWMASTER的仿真計(jì)算，掌握了各末端流量變化規(guī)律以及定量的分析比較各末端穩(wěn)定性的優(yōu)劣。發(fā)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)中有調(diào)節(jié)時(shí)，各末端的穩(wěn)定性與其自身阻抗有關(guān)，阻抗越

4、小，其穩(wěn)定性越差，當(dāng)對(duì)該末端進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)其它末端的影響越大;反之，則穩(wěn)定性越好，對(duì)該末端進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)其它末端的影響越小。對(duì)供水干管上某一管段進(jìn)行流量調(diào)節(jié)時(shí)，該管段之前樓層的各末端流量將會(huì)增加而該管段之后的樓層的各末端流量將會(huì)減少，并且離該管段越近流量偏移越大;但同一樓層上各末端的流量是同比增大或減小的。對(duì)水泵進(jìn)行調(diào)速時(shí)，系統(tǒng)阻抗不變，各層末端流量同比例增大或減小。
　　(3)通過對(duì)比在壓差控制下閥門調(diào)節(jié)和水泵調(diào)速調(diào)節(jié)在提高系統(tǒng)

5、穩(wěn)定性中的作用，發(fā)現(xiàn)對(duì)各末端閥門分別進(jìn)行壓差控制時(shí)，才能夠保持整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但是在這種方案下當(dāng)某一末端調(diào)節(jié)時(shí)其余末端受到的干擾大且調(diào)節(jié)繁雜，初投資成本較大;其余壓差控制方案控制相對(duì)簡單，成本相對(duì)較小，但對(duì)整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性只能比不加控制時(shí)有一定的提高，其中以最不利樓層供、回水干管壓差控制水泵轉(zhuǎn)速的方案最佳。
　　(4)采用FLOWMASTER軟件對(duì)冷水管網(wǎng)進(jìn)行換熱計(jì)算，發(fā)現(xiàn)該冷水管網(wǎng)在大部分時(shí)間下都在的供、回水溫差小于5