一种应用于空调系统中的制冷主机设备选择方法技术方案

本发明专利技术提供了一种空调系统应用中主机设备的选择方法，包括以下步骤：计算空调全年负荷，根据建筑物的特征和所处的地理位置确定计算模型和边界条件获取计算模型的相关参数，在计算模型中计算全年空调冷负荷；确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，根据计算模型的全年空调冷负荷分析确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长；选择制冷主机设备，选择确定节能率最高的制冷主机设备运行方案；对选择确定的制冷主机设备运行方案的节能率进行验证。本发明专利技术提出了一种空调系统设计制冷主机设备选型的新方法，便于为不同城市的不同建筑类型选择不同空调制冷主机设备以及对空调系统和运行模式进行改进，使得其节能降耗，空调系统设计更合理。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于空调系统中的制冷主机设备选择方法
本专利技术涉及计算机辅助计算
，具体涉及一种应用于空调系统中的制冷主机设备选择方法。
技术介绍
制冷主机设备选型是空调系统设计最为重要的组成部分。目前制冷主机设备选型常用的方法是，根据建筑物的功能特点、使用情况、设计日空调逐时冷负荷变化规律等首先确定最小1台制冷主机容量，然后将空调系统逐时冷负荷最大值减去已确定的制冷主机容量，根据经济最佳原则确定其余制冷主机的类型、台数和容量，为了方便采购和运行通常其余几台主机的容量是相同的。按目前的方法无法保证所选用的制冷主机设备在全年运行中最节能。
技术实现思路
本专利技术针对上述提到的现有技术中的缺陷，提出了一种应用于空调系统中的主机设备选择方法，其能够在空调系统设计方案中选择最节能最合适的主机设备，保证所选用的制冷主机设备在全年运行中最节能。具体地，本专利技术提供一种应用于空调系统中的制冷主机设备选择方法，包括以下步骤：S1、计算空调全年负荷，根据建筑物的特征和所处的地理位置确定计算模型和边界条件获取计算模型的相关参数，在计算模型中计算全年空调冷负荷；S2、确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，根据计算模型的全年空调冷负荷分析确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，其具体包括以下步骤：S21、确定全年空调最大冷负荷值Qi冷max；S22、确定需要开启制冷主机的全年空调部分冷负荷Qi冷的时长；S23、确定需要开启制冷主机的各时刻的全年空调部分冷负荷Qi冷与最大冷负荷值Qi冷max的比值在0～10％、10％～20％、20％～30％、30％～40％、40％～50％、50％～60％、60％～70％、70％～80％、80％～90％、90％～100％各比例段对应的全年空调部分冷负荷Qi冷的时长及各比例段的全年空调部分冷负荷Qi冷的时长所占全年空调使用时长的比值，获得各时刻的全年空调冷负荷统计表。S3、选择制冷主机设备，根据制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，在保证制冷主机高效运行的情况下，全年空调部分冷负荷Qi冷与最大冷负荷值Qi冷max的比值大于70％以上，选择确定不少于3个节能率较高的制冷主机设备运行方案，所述制冷主机设备运行方案包括制冷主机设备装机容量和台数；S4、对S3中选择确定的制冷主机设备运行方案的节能率进行验证，分别计算S3中选择确定的不少于3个制冷主机设备运行方案的制冷能耗、空调系统综合能耗以及单位面积空调系统综合能耗，当任意一个制冷主机设备运行方案的制冷能耗、空调系统综合能耗以及单位面积空调系统综合能耗均最小时，确定该制冷主机设备运行方案为最有效节能的运行方案。更进一步地，S1中计算模型的相关参数包括室外气象参数、房间格局和楼层信息参数、围护结构参数以及室内参数。更进一步地，S1中所述空调全年负荷计算具体包括以下步骤：S11、根据建筑物所在城市，确定室外气象参数；S12、根据建筑物的格局和楼层信息确定计算模型的房间格局和楼层信息参数；S13、确定计算模型的围护结构参数：所述围护结构参数包括体型系数、窗墙比、层面的传热系数、外墙的传热系数、楼板的传热系数、内墙的传热系数、外窗的传热系数、外门的传热系数、内门的传热系数和内窗的传热系数；S14、确定计算模型的室内参数：所述室内参数包括建筑物类型、室内设计温度、相对湿度、人员密度、照明密度、设备功率密度和新风量；S15、在计算模型中输入相关参数，确定建筑物的全年空调总冷负荷；并得到任意i时的空调系统i时的总冷负荷Qi冷。更进一步地，所述各时刻的全年空调冷负荷统计表包括各时刻的全年空调部分冷负荷Qi冷与最大冷负荷值Qi冷max的比值、各比例段的全年空调部分冷负荷Qi冷的时长以及各比例段的全年空调部分冷负荷Qi冷的时长所占全年空调使用时长的比值。本专利技术的技术效果为：提出了一种空调系统设计制冷主机设备选型的新方法，使得空调系统的设计选用的制冷主机设备在全年运行中，制冷主机设备运行效率最高，制冷能耗最低，便于为不同城市的不同建筑类型选择不同空调系统制冷主机设备以及对空调系统和运行模式进行改进，使得其节能降耗。附图说明图1是本专利技术的一种空调系统设计制冷主机设备选型的新方法的流程图。图2是本专利技术的一个计算模型的示意图之一；图3是本专利技术的一个计算模型的示意图之二；图4是本专利技术的一个计算模型的示意图之三；图5是本专利技术的一个计算模型的示意图之四。具体实施方式下面结合附图1-5进行具体说明。图1示出了本专利技术的一种空调系统设计制冷主机设备选型的新方法，该方法包括：S1、计算空调全年负荷，根据建筑物的特征和所处的地理位置确定计算模型和边界条件获取计算模型的相关参数，在计算模型中计算全年空调冷负荷；S2、确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，根据计算模型的全年空调冷负荷分析确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长；S3、选择制冷主机设备，根据制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，在保证制冷主机高效运行的情况下，负荷率大于70％以上，选择确定节能率最高的制冷主机设备运行方案，所述制冷主机设备运行方案包括制冷主机设备装机容量和台数，设计的主机方案应不少于3个；S4、对S3中选择确定的制冷主机设备运行方案的节能率进行验证，分别计算S3中选择确定的不少于3个制冷主机设备运行方案的制冷能耗、空调系统综合能耗以及单位面积空调系统综合能耗，当任意一个制冷主机设备运行方案的制冷能耗、空调系统综合能耗以及单位面积空调系统综合能耗均最小时，确定该制冷主机设备运行方案为最有效节能的运行方案。全年空调总冷负荷Q冷由选取的全年负荷计算软件直接计算得到，同时得到任意i时的Qi冷，Qi冷即为空调系统i时的总冷负荷。全年负荷计算软件直接采用市场现有的空调负荷计算软件，我们在此选取较为简单实用的鸿业全年负荷计算及能耗分析软件HY-EP4.0。选用中国典型气象年(CNTMY)气象数据作为空调系统综合能耗分析计算的室外气象参数。即气象参数设置步骤的具体操作为：基于空调系统所处的位置从中国典型气象年气象数据选择相应的室外气象参数。目前，全年的室外气象参数都是以一个小时作为计算步长。为了计算空调系统的能耗，首先要确定计算模型，计算模型建立步骤的具体操作为：确定空调系统所运行的场所的建筑物房间格局和楼层信息。确定建筑物的围护结构参数：体型系数、窗墙比、层面的传热系数、外墙的传热系数、楼板的传热系数、内墙的传热系数、外窗的传热系数、外门的传热系数、内门的传热系数和内窗的传热系数；确定建筑物的室内参数：建筑物类型、室内设计温度、相对湿度、人员密度、照明密度、设备功率密度和新风量。图2～图5示出了实际工程项目中一栋办公楼(分为A、B座)作为计算模型，该计算模型1～17层为标准层共分为8个敞开办公室和2个走道，18层共分为22个办公室和4个走道，其中核心筒内的卫生间、设备房、楼梯等不计入空调面积。该建筑位于广州(夏热冬暖)地区，空调末端系统采用风机盘管+新风系统。其中，图2中a区为第一办公室，面积为311.5m2，b区为第二办公室，面积为311.5m2，c区为核心筒楼梯、电梯，d区为核心筒楼梯，e区为走道，面积为488.41m2，f区为第一办公室，面积为311.5m2，g区为第二办公室，面积为311.5m2。图3中a区为第一办公室，面积为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于空调系统中的主机设备选择方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、计算所述空调全年负荷，根据建筑物的特征和所处的地理位置确定计算模型和边界条件获取计算模型的相关参数，在计算模型中计算全年空调冷负荷；S2、确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，根据计算模型的全年空调冷负荷分析确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，其具体包括以下步骤：S21、确定全年空调最大冷负荷值Q

【技术特征摘要】
1.一种应用于空调系统中的主机设备选择方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、计算所述空调全年负荷，根据建筑物的特征和所处的地理位置确定计算模型和边界条件获取计算模型的相关参数，在计算模型中计算全年空调冷负荷；S2、确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，根据计算模型的全年空调冷负荷分析确定制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，其具体包括以下步骤：S21、确定全年空调最大冷负荷值Qi冷max；S22、确定需要开启制冷主机的全年空调部分冷负荷Qi冷的时长；S23、确定需要开启制冷主机的各时刻的全年空调部分冷负荷Qi冷与最大冷负荷值Qi冷max的比值在0～10％、10％～20％、20％～30％、30％～40％、40％～50％、50％～60％、60％～70％、70％～80％、80％～90％、90％～100％各比例段对应的全年空调部分冷负荷Qi冷的时长及各比例段的全年空调部分冷负荷Qi冷的时长所占全年空调使用时长的比值，获得各时刻的全年空调冷负荷统计表。S3、选择制冷主机设备，根据制冷主机设备处于部分负荷运行的时长，在保证制冷主机高效运行的情况下，全年空调部分冷负荷Qi冷与最大冷负荷值Qi冷max的比值大于70％以上，选择确定不少于3个节能率较高的制冷主机设备运行方案，所述制冷主机设备运行方案包括制冷主机设备装机容量和台数，具体选择方案如下所述：P＝W1+W2+...+Wn，Wi＝Qi冷max(Qi冷/Qi冷max)；其中P为空调设计总冷负荷，Wi为第i台制冷主机的装机容量，n为制冷主机台数,n由P和制冷主机的最大装机容量经过分析比较确定；S4、对S3中选择确定的制冷主机设备运行方...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴延奎，朱树园，
申请(专利权)人：深圳市云科设计咨询服务有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44