公共建筑能量回收和利用系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法的研究.pdf

1、公共建筑是建筑中的耗能大戶,也是我國建筑節(jié)能工作的重點(diǎn),近年來隨著建筑數(shù)量的快速上升,對(duì)舒適度、潔凈度的要求也日漸增高,這都將導(dǎo)致巨大的能源消耗和環(huán)境破壞。為了實(shí)現(xiàn)公共建筑的可持續(xù)發(fā)展,綜合考慮節(jié)能、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保的目標(biāo),本文采用系統(tǒng)集成優(yōu)化方法對(duì)不同類型的公共建筑用能系統(tǒng)進(jìn)行多準(zhǔn)則優(yōu)化。
　　 通過對(duì)不同類型公共建筑用能系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析,將其劃分為能量利用系統(tǒng)(供冷、供暖、生活熱水)和能量回收再利用系統(tǒng)(蒸汽、高溫?zé)崴⒖照{(diào)冷凝熱、

2、可回收余熱),建立了建筑物能量系統(tǒng)的通用物理模型。
　　 采用熱力學(xué)第二定律分析法、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析法及碳火用稅原則對(duì)該能量系統(tǒng)建立了火用分析模型、火用經(jīng)濟(jì)分析模型和火用環(huán)境分析模型。分析了能量利用系統(tǒng)基于火用效率、火用經(jīng)濟(jì)、火用環(huán)境三種優(yōu)化目標(biāo)下的集成設(shè)計(jì)方案。方案對(duì)比的結(jié)果表明:不同優(yōu)化目標(biāo)的系統(tǒng)優(yōu)化方案出現(xiàn)較大差異:地源熱泵通常具有較高的火用效率,而輻射地板在經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性均有優(yōu)勢(shì)。論文提出:應(yīng)遵循統(tǒng)一的火用j員失定價(jià)原則將火

3、用經(jīng)濟(jì)和火用環(huán)境制約因素進(jìn)行集成,針對(duì)集成優(yōu)化目標(biāo)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化可得到綜合最優(yōu)的方案。
　　 考慮到不同功能建筑物的能量回收系統(tǒng)存在較大差異性,論文對(duì)有不同溫位熱量要求的建筑物(如醫(yī)院)的熱回收系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步的優(yōu)化研究。按能量溫度品位高低進(jìn)行分類,將各溫位的廢(余)熱和熱需求以物流的形式構(gòu)建換熱網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)考慮用能情況的季節(jié)差異,采用夾點(diǎn)分析與數(shù)學(xué)規(guī)劃相結(jié)合的方法,建立了換熱網(wǎng)絡(luò)的多周期混合整數(shù)非線性規(guī)劃(MINLP)模型并采用