季节性冰雪蓄冷技术在建筑空调中的应用

为研究季节性冰雪蓄冷技术在建筑空调中应用的可行性,在稳态传热及集总参数分析方法基础上,建立了圆柱形地下储库冰雪储存与释冷过程的数学模型,并得出模型的分析解。运用该模型对北京市商场、办公楼、宾馆和医院四类典型建筑应用季节性冰雪蓄冷技术进行空调供冷的特征参数进行了计算。提出了冰雪蓄冷匹配系数的定义,分析了其在不同储冰初始温度及年平均单位面积冷负荷条件下的变化规律。计算表明,冰雪蓄冷匹配参数主要受年平均单位面积冷负荷影响,而受储冰初始温度影响较小。     

双温冷源空调系统中高温冷源温度设定值研究

以广州某办公建筑为研究对象,运用dest模拟软件对该建筑的空调开启时间进行建筑逐时冷负荷模拟。以该逐时冷负荷为基础,分别计算冷水机组、水泵、风机在部分负荷率下的能耗,以及空调开启时间的全部能耗。综合三者能耗量,得到空调开启时间的总能耗变化趋势,最终得出最优化的高温冷源的节能温度。     

风机盘管变工况供冷量灰色预估模型

风机盘管(FCU)变工况供冷性能数据是空调工程设计中FCU选型的重要依据,针对在FCU供冷性能测试过程中变工况实验次数非常多,非常费时和能耗大的问题,研究了运用灰色系统建模理论建立FCU供冷量与工况条件参数的G(1,N)灰色模型,并论述了利用该建模方法预测FCU变工况时供冷量估计值的方法过程.研究结果表明建模拟合精度和预测估计精度都较高,为FCU企业和测试部门在做变工况特性实验时,利用少数几个工况的实验数据和以往同规格品种FCU更多工况的历史数据估计本批次FCU变工况特性提供了有效的方法,从而可以大幅度减少实验次数,提高实验测试的工作效率,节省测试的能源消耗.     

基于深度学习的房间冷负荷预测模型

准确的房间冷负荷预测是空调运行过程节能的基础.首先,根据房间能量平衡方程,通过分析供冷量、冷负荷和蓄热量的关系,提出调温模式下房间负荷预测模型;然后,利用频域分解法实现蓄热计算,应用深度循环神经网络实现温度恒定条件下冷负荷预测;最后,综合温度变化下的蓄热量和温度恒定条件下的冷负荷预测,得到调温模式下房间冷负荷预测值.为提升深度学习算法收敛速度,在深度循环神经网络反向传播修正参数的过程中引入了高斯-牛顿法-LM (Levenberg-Marquardt)法自适应切换的学习算法.仿真实验和实测实验均表明,该方法能快速有效地实现房间逐时负荷预测.本方法实现了调温模式下房间负荷需求的快速精确计算,可用于实现建筑被动热储能的定量计算,同时为整个电网需求侧直接负荷控制提供可借鉴的思路.     

大空间建筑夏季喷口送风工况下室内空气垂直温度分布试验研究

为了研究大空间建筑在分层空调环境下的室内空气垂直温度分布特性及其影响因素,该文对某大空间建筑在夏季工况不同喷口送风下的室内温度进行了试验测试。通过对喷口高度、送风量、室外综合温度等参数的分析,获得了室内空气垂直和水平温度场分布特性。研究结果表明,喷口高度和送风量的增加会引起温度分层面升高和垂直温度分布不均匀,且导致较大的对流转移热负荷,但水平温度分布趋于均匀;室外综合温度与非空调区的温度及梯度密切相关。该文研究结果可为喷口送风的气流组织设计提供参考。     

昆明地区空调设计的特殊性及其分析

昆明地区属于气候温和地区, 建筑的空调设计要充分考虑到其气候特点,应根据本地区的实际情况计算冷负荷,避免设计负荷太大, 初投资及运行费用偏高的现象;夏季应适当加大新风量,过度季节尽可能利用室外新风的降温能力;同时在设计送风量很大的洁净空调系统时,应采用二次回风系统,以使空气处理机组中的表冷器在合理的传热工况下工作;当实际设计的空气处理机的回风温度与样本测试工况相差较大时,应对选用的冷盘管的换热能力进行校核计算,根据校核计算正确确定空气处理机中冷(热)盘管的排数, 确保在保证使用效果的前提下降低设备初投资。     

某医院高大空间的空调节能设计浅析

高大空间的空调系统存在能耗大、气流组织复杂及冬季室内温度梯度较大等问题,解决这些问题并实现空调系统的节能运行,一直是设计难点。文章结合明光市某医院新院区门诊大楼的实际工程,根据夏热冬冷地区的气候特点和使用特征,从分层空调、负荷计算与分析、下送风系统及节能效果等方面,对入口门厅的空调和通风系统进行了分析和探讨。     

一种金属辐射板供冷能力的计算及其性能分析

辐射空调系统要求辐射传热组件的表面温度必须控制在露点温度以上以防止结露,这限制了其供冷量,导致辐射冷量不足。为此,本研究提出一种具有单位面积热流大、供冷量充足、换热系统简化(省去混水中心)等特点的新型的带有接水盘的金属辐射板,以期实现大温差供冷/供热。文中通过分析该新型铝板辐射板的结构参数和传热特性,建立简化的传热数学模型来估算其供冷量,并用实验验证了该模型的可靠性。结果表明,辐射板供冷量的计算结果与实验结果之间的误差在3. 8%以内,辐射板表面温度的计算结果与实验结果之间的误差在3. 6%以内。通过实验和模型计算得出辐射板总供冷量在120～160 W/m~2,总供冷能力远大于其他类型的冷辐射顶板。辐射板上表面供冷量占总供冷量比例约为80%,表明了辐射板上表面在大温差供冷条件下可实现了强供冷能力。室内0. 1～1. 7 m的垂直温度梯度小于1. 3℃,室内具有良好的舒适性。所构建的数学模型适用于分析含有接水盘的辐射板结构,可为大温差辐射板的设计和应用提供了参考依据。     

贵阳地区空调冷负荷计算实例探讨

对贵阳地区某别墅空调冷负荷进行详细计算，计算结果可作为贵阳地区相似建筑夏季空调冷负荷估算的参考值。     

三元双向相变储能换热器的数值模拟与分析

目的建立应用于通信基站中的相变储能空调系统中的相变储能模块,使得空调系统达到在夜间利用室外自然冷源和低压电同时给相变材料蓄冷,以解决通信基站等设备高负荷运作的高温地点中的冷负荷问题.方法建立了一种三元双向的板式壳式换热器,基于不同气候下基站房间的供冷需要,提出了相变储能空调工作的5种工况,并对该换热器的四种运行情况下的蓄、释冷情况进行了模拟仿真,最后对其传热单元数进行了计算.结果通过对相变储能换热器的模拟,得出其蓄、释冷过程中的温度分布,液相分布,蓄冷与释冷规律,计算得出笔者设计的此种相变储能换热器的综合传热单元数为3.5.结论笔者设计的相变储能模块可以满足对通信基站房间进行供冷的要求,具有较高的传热效能,在工程实践中具有可行性.     

上海虹桥机场西区能源中心供冷系统夜间旁通管的应用及功能开发

本文分析、研究上海虹桥机场能源中心实际运行中的蓄冷兼供冷工况,特别针对供冷需求较小但又是必须满足的情况。通过实验论证、开发供冷系统夜间旁通管的功能,意图在于充分地应用供冷水泵旁通管,利用蓄冷过程中冷水机组水泵的扬程余量,同时完成蓄冷和小负荷供冷,从而降低供冷的能耗。     

中央空调节能系统分析和控制

为了使得中央空调节能最大化,通过对中央空调制冷原理和建筑内冷负荷平衡的模拟计算和分析,建立基于能量需求的节能控制模型;并在此模型下,讨论温度升高1℃下的冷负荷减少比例以及关闭和打开空调达到节能的时间间隔;最后对某高校部分建筑的实际测量数据进行去噪和分析,采用线性回归的方法对处理后的数据进行计算,给出两组制冷机组的控制策...     

大空间分层空调气流场数值模型研究

大空间分层空调送风气流属于高Re数非等温浮力流,常用的双方程模型不能较好地解决非等温气流流动时温差引起的浮力作用。为此在控制方程中添加浮力源项并进行Boussinesq假设,建立对浮力项经过修正的高雷诺数双方程数学模型。以淮北市中心体育馆分层空调气流温度实测数据为基础,对实际工况下的气流组织进行数值模拟。测试与模拟结果对比表明,所建立的数学模型以及边界条件的简化措施对高大场所气流温度场的模拟解算有良好的适用性,模型对预测高大空间分层空调系统设计的效果具有指导意义。     

排风热回收温湿度独立控制空调系统应用模拟分析

提出了由全热回收与热泵热回收组成的两级排风热回收新风机组,并将其应用于风机盘管空调系统实现温湿度独立控制.选取南京地区某办公建筑为研究对象,利用DeST软件计算了建筑全年逐时冷负荷,建立了系统性能计算数学模型,编制程序对该系统在典型年供冷性能进行模拟分析.模拟结果表明,该系统可以很好地实现温湿度独立控制,供冷平均性能系数为4.58,与常规空调相比,节能率约为42.8%.     

太阳辐射试验室建筑保温对空调负荷和能耗影响研究

根据某大型太阳辐射试验室的设计条件,采用计算机数值模拟方法,对建筑保温性能与空调负荷和能耗的关系进行分析,研究结果表明,由于试验灯具的发热量很大,即使在冬季工况,需要的供冷量仍然较大,而需要的加热量较小,建筑保温性能增强会使空调加热能耗减少,但却会使空调冷却能耗增加,因此盲目增加保温厚度,不仅会使建筑保温的一次投资增加,而且会使空调总能耗增加.对于所研究对象,当建筑围护结构聚氨酯泡沫保温层的厚度大于100mm时,保温层厚度增加会使空调总能耗增加,保温层的合理厚度为100mm.这些研究结果为同类建筑保温设计提供了重要依据.     

送风速度对夏热冬冷地区办公室供暖效果的影响

夏热冬冷地区在空调系统设计中一般以夏季工况为主,故可能造成冬季供暖能耗浪费且室内温度无法满足人体热舒适要求.针对上海一实际办公室在不同送风速度下对冬季室内热环境进行了实测.实测结果表明:夏热冬冷地区建筑窗墙面积比过大和送风参数的不当设置,使送风热量难以到达人员所在空间,导致室内上部与下部空间温差过大和加热过程中存在能源浪费.尽管提高送风速度不能彻底解决人体头-足温差过大的问题,但可以减小因温度分布不均匀造成的热负荷增加量,改善人体热舒适和实现节能效应.     

基于等效热模型的供冷建筑RLS-KF室温预测方法

针对当前大型供冷建筑室温预测方法精度不高,难以满足空调系统节能优化控制的问题,提出基于等效热模型的递推最小二乘辨识-卡尔曼滤波(RLS-KF)室温预测方法.为了描述建筑的非稳态热工特性,通过等效电路法建立三阶的建筑热模型,选择空调冷负荷、室外温度和太阳辐射强度作为预测模型输入变量,并利用RLS算法在线辨识模型参数,同时针对单一RLS算法预测精度不高的问题,构造伪测量值,将KF算法应用于室温预测问题以提高预测精度.以广东某办公建筑供冷条件下室温为研究对象对文中方法进行验证,预测结果表明,RLS-KF算法较单一的RLS算法的预测精度和稳定性大幅提高,短期室温预测性能更为优越.     

面向功能分区的大型商场建筑冷负荷预测方法

针对大型商场面向建筑整体冷负荷预测不能为商场各区域按需供冷提供合理控制策略的问题,通过研究商场不同区域冷负荷特点,采用灰色关联度分析法筛选影响商场不同区域冷负荷的关键影响因素,针对实际情况中各输入特征对冷负荷影响程度的不稳定性,提出了基于双重注意力机制和LSTM的短期分区冷负荷预测模型。LSTM网络充分考虑空调冷负荷与相关特征变量之间的非线性关系,特征注意力自主分析历史信息和输入变量之间的关系,提取重要特征,时序注意力选取LSTM网络关键时刻的历史信息,提升较长时间段预测效果的稳定性。以西安某大型商场建筑的冷负荷数据集为实验数据,实验结果表明所提模型相比于LSTM模型、CNN-LSTM模型和Attention-LSTM模型,误差指标MAPE和RMSE均有显著降低,R2明显增加且稳定0.99以上,具有较好的泛化能力和较强的稳定性。     

风机盘管特性预估GM(1,N)模型

 为解决在风机盘管机组(FCU)供冷性能测试过程中变工况实验次数非常多,非常费时和能耗大的问题,该文研究了运用灰色系统理论建立FCU供冷量与冷冻水温、进水量和进风温度变工况条件参数之间关系的GM(1,N)灰色模型,并利用该建模方法预测FCU变工况时供冷量估计值.结果表明,其建模拟合精度和预测估计精度都较高,能为生产FCU的企业和测试部门在做FCU变工况特性实验时,利用5~6个具有代表性典型工况的实验数据和以往同规格FCU更多工况的历史数据预测估计新批次或新产品变工况特性提供了科学有效的方法.该方法能使实验次数和实验能源消耗都减少为传统方法的5%以下,从而使FCU特性测试工作效率提高20倍以上.     

办公建筑空调随机使用行为模拟方法及案例应用

根据循证设计的理论,对案例建筑中不同行为主体的空调使用行为进行实测调研并分析,总结出不同运行阶段的典型空调运行模式,利用蒙特卡洛方法对全年空调运行序列进行模拟,并以年平均空调开启时长作为校核参数,对比不同类型房间在供冷和供热工况下的实测结果与模拟结果,模拟结果误差水平不高于5.5％,验证了全年空调运行序列生成方法的合理性和实用性.将模拟所得空调全年运行序列用于建筑能耗模拟的过程中,有助于建立基于实际建筑运行特征的建筑节能和室内热环境优化方法.