上海某办公楼空调系统节能潜力及经济分析

通过对上海市某办公楼的空调系统运行状况的调查测试及模拟,对该工程节能改造及运行方法进行了分析。总结了整个办公楼空调系统节能改造方案及经济性,为今后工程改造提供了经济依据。     

季节性蓄存空气热能的地源热泵空调系统模拟

针对寒冷地区长期应用地源热泵系统出现的热平衡问题,提出了季节性蓄存环境空气热能的地源热泵供暖空调系统.介绍了该系统的组成及运行模式,建立了系统中各部分的数学模型,确定了系统的运行控制策略,并在此基础上,以哈尔滨地区某办公建筑为对象进行了瞬态数值模拟.由模拟结果可知,该系统能够保持土壤温度场以年为周期的热平衡,全年供暖空调平均性能系数为2.44,与燃煤锅炉供暖和分体空调供冷方案相比,该系统节能率为22.3%.     

多功能地源热泵埋管周围土壤的温度变化特性

提出了一种多功能地源热泵空调系统(MFGSHP),该系统除了具有夏季制冷、冬季供热的功能以外,还可全年提供生活热水,有效消除对土壤取热/排热不平衡的现象.模拟了该系统在长江中下游典型气候区长期运行时地下换热器周围土壤的温度分布和变化趋势.模拟结果显示,普通地源热泵空调系统(GSHP)单独供冷运行9 a后,会导致地下土壤温度持续升高9K以上,系统的运行状况严重恶化,甚至出现无法正常运行的现象.含热水供应的多功能地源热泵系统运行9 a后土壤温度仅下降0.3K,说明其可有效消除传统地源热泵空调系统冬、夏季取热/排热不均现象,缓解土壤温度升高的趋势.此外,该系统还能扩大地源热泵机组的应用范围,提高机组的性能系数.     

空调水系统变频运行对各子系统能效的影响分析

对福州市某办公建筑空调水系统变频改造的节能效果及其对空调各子系统能效的影响进行实测和分析.结果表明,变频改造节能效果明显,在空调日均负荷率约为50%的情况下,整个水输送系统节电率达48.8%,变频节能改造使整个空调系统的能耗下降18.2%,空调水系统能效得到显著提高,对冷水机组的运行能效比没有明显影响,但会使空调末端能效降低.     

小型数据中心气流组织及能耗优化

数据中心空调系统的首要任务是保证服务器的安全可靠运行.为了达到这个目标,很多数据中心的空调系统在欠负荷下运行,造成能源的浪费.这主要是因为气流组织的不合理造成局部区域报警从而启动了多余的制冷设备.为了节省能源和研究合理的气流组织,以一个存在上述问题的小型数据中心为例进行了研究.首先用数值分析的方法建立了数学模型,然后用实测数据提供了模拟中需要的边界条件,模拟得到其速度场和温度场情况,再用实测数据验证了模型模拟结果,然后根据实测和模拟结果用评价参数评价其能耗水平,最后提出改造方案.结果表明,在热扩散不好的区域增加智能风扇系统有效地改善了气流组织的情况,与一般的通风系统相比,这种系统每年可以降低38%的能耗.     

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.     

商场建筑物节能改造技术对比分析

采用DeST建筑能耗分析软件,对某商场改造前后的建筑能耗以及空调系统用能的合理性进行讨论,在保证室内空气品质的条件下,改善建筑的热特性,全年可减少耗能1.93%,节省运行费用13.42万元;采用高效、变频控制、变新风量空调系统,可提高设备的用能效率,节能27.81%,节省运行费用178.09万元.通过对空调系统用能的评价,得出了商场节能改造重点在于空调系统改造的结论.     

太阳能半导体空调的实验研究与数值模拟

试制了一种风冷散热的太阳能半导体空调实验样机,并对其在不同工作电流下的性能进行了测试,得到了空调样机在不同运行工况下的运行参数;同时对空调样机进行了数值模拟,并与实验结果相比较,两者能很好的吻合.通过对实验和数值模拟结果方法的总结和比较,分析了热电系数、风量、工作电流等不同参数对空调样机性能的影响.分析结果表明,该数值模拟方法可为太阳能半导体空调的优化设计提供除采用实际测试外的另一种方法,节省了设计时间和经费.     

基于CFD的中庭式建筑冬季供暖研究

目的对公共建筑中庭冬季供暖空调系统导致的室内温度不均现状进行改造,以满足人体舒适性,提高经济性.方法对沈阳地区某高校图书馆中庭冬季采用传统空调供暖的气流组织分布情况进行研究,对实测结果与CFD模拟结果进行对比,分析是否符合《公共建筑节能设计标准》,提出采用太阳墙技术并分析其可行性.结果通过对图书馆中庭进行温度场模拟发现,中庭的垂直温差达到5℃左右,当前中庭内温度并不能达到设计温度.采用太阳墙新风系统+传统空调采暖耦合作用能很好地解决中庭内平均温度偏低的问题,且可以保证室内新风量的供给.结论从中庭实测数据及CFD模拟出发,使用太阳墙改造措施,有助于改进和优化采暖设计方案.     

夏热冬冷区太阳能转轮除湿空调系统模拟分析

目的以夏热冬冷地区南京市某办公建筑为例,设计一种与土壤源热泵技术相结合的新型太阳能转轮除湿空调系统,以达到舒适并节能环保的要求.方法通过应用TRNSYS软件建立子系统模块,然后建立太阳能转轮除湿空调系统以及常规热泵空调系统仿真模型,对系统各设备能耗、热泵机组性能及太阳能转轮除湿空调系统的重要部件的性能进行模拟;通过太阳能作为再生能源时提供的热量、除湿转轮的除湿量和全热换热器交换的湿量,分析系统运行效果;采用Airpak软件对室内温湿度进行模拟,分析太阳能转轮除湿空调系统实现室内舒适度效果;并对太阳能转轮除湿空调系统及常规热泵空调系统进行经济性及环保性分析.结果太阳能转轮除湿空调系统全年能耗相对常规热泵空调系统节省能耗29. 4%,并且可以通过全热换热器与除湿转轮基本实现对南京地区建筑湿负荷的处理,进而减小热泵制冷能耗.结论太阳能转轮除湿空调系统对环境污染小,节能环保,其应用更具有可行性与长远性.     

燃气溴化锂吸收式制冷机运行的模拟及优化

结合实际的测试数据，利用神经网络反向传播网络BP算法，辨识出机组的系统模型，对机组的运行特性进行分析，并采用同样的方法对机组的运行费用进行建模和优化．研究结果表明，采用人工神经网络能很好地解决溴化锂机组的建模问题，并可根据模型对机组的运行特性进行分析．     

二级网燃气调峰集中供热系统优化设计

由于室外气温变化引起热负荷波动和集中供热热源的供热量频繁变化,导致热源热效率下降、能源浪费.在二级网设置燃气调峰锅炉的集中供热系统,通过延长主热源燃煤锅炉在额定工况下的运行时间,以提高锅炉的平均运行效率.为优化此类系统,以运行能耗费用经济为目标,建立了单变量有约束非线性规划数学模型.以实际供热系统为例,确定了计算最佳一级网设计负荷占系统设计热负荷的比例、燃气调峰锅炉的最佳启动温度及调峰运行时间的方法,为该类型供热系统的设计与运行提供了理论依据.     

城市综合体三联供系统应用分析

城市三联供系统是一项既经济又环保的优化方案。文中阐述了城市综合体的负荷特点和三联供系统的运行特点,并以湖南省某城市综合体为例,在估算建筑物的冷热电负荷的基础上,提出了三联供系统应用于该类建筑的可行性和系统设备配置及运行方式选择的最优化方案。比较三联供系统与常规市电供电系统的经济和环保效益,结果表明:三联供系统应用于城市综合体有效实用。三联供系统有更大的收益率,充分体现出燃气发电清洁能源的环保特点。     

空调冷热源方案的多指标决策技术及应用

在某大厦空调系统冷热源方案选择中，采用多指标决策方法，以方案设备初投资，增容费、运转费用，可靠性，占地面积与环境影响等为评价指标，建立了评价模型，对几种可能方案进行优序排列。     

水火弯板计算中高斯分布热源模型各参数的实验确定

水火弯板数值计算所用高斯分布的热源模型中热流密度由热效率和热源半径决定,而热效率和热流密度主要取决于乙炔流量。通过实验与计算相结合的方法确定水火弯板常用乙炔流量范围内效率及热源半径与乙炔流量间的关系,并根据热效率及热源半径的取值偏差对计算结果的影响进行分析。结果表明,它们间的关系能满足水火弯板数值计算的精度要求。     

吸收式热泵区域供热最大供热范围与节能判据研究

在国家建筑节能设计标准中的耗电输热比EHR的基础上,结合一次能耗率引申得到一次能源消耗输热比PEHR的能耗比较标准,并根据对吸收式热泵区域供热系统PEHR指标的控制要求,得到了系统的最大作用范围,推导计算了吸收式热泵区域供热系统比传统的锅炉房区域供热系统节能时,热泵机组制热性能系数的下限值表达式。结果表明,当吸收式热泵制热性能系数一定时,PEHR控制值越大,吸收式热泵的作用范围越大;a值越大,系统的供热范围越小。吸收式热泵的制热系数的下限值不仅随锅炉热效率的提高而升高,而且随区域供热作用范围的增加而增大,因而小规模的吸收式热泵区域供热系统有利于系统节能的体现。     

混水泵在既有建筑采暖系统中的应用

为有效解决现有采暖建筑中普遍存在的不同楼层房间冷热不均的问题,提高楼内管网的水力稳定性,降低供热系统的输送能耗,提出在保证系统供热能力的前提下,降低二次网流量,在每栋采暖建筑的热力入口处旁通管上安装混水泵,同时适当加大末端换热面积,实施“楼内大流量、小温差,二次网小流量、大温差”的运行方式．采用EnergyPlus软件进行了模拟分析,并结合现场测试结果,对比了加装混水泵前后系统的供暖效果和能耗情况,分析了方案的可行性．结果表明,这种方案能够取得良好的供暖效果,技术上和经济上都是可行的．     

蒸汽供热管网的动态仿真建模

为建立供热管网的在线优化运行、故障实时诊断以及仿真分析和培训系统 ,必须建立一种高精度的蒸汽供热管网动态仿真模型。该模型将蒸汽处理成为单相可压缩流体 ,将管网处理成为由节点和支路组成的一种网络结构。在仿真计算中 ,采用隐式 Euler算法、线性迭代方法和稀疏矩阵算法求解由物理模型所得的非线性微分方程组。证明了所用的算法具有大范围收敛特性。此方法将被应用于青岛市蒸汽供热管网的工程项目中     

碳纤维带电热地暖性能的足尺试验研究

设计了一套基于碳纤维带电热技术的地暖系统,并对其供暖性能和经济适用性进行了研究.选取一间保温隔热良好的卧室铺设该地暖系统,并预先在地板各层、近地表空间布置多个温度传感器.进行24h供暖试验,通过检测和分析设定位置的温度变化来研究该系统的性能和能耗.结果表明:碳纤维带电热地暖能够将室内温度保持在设定范围内,合理布置碳纤维带可以将各层横向温差控制在3℃以下.通过与传统采暖方式间的造价及运行成本的对比,研究了碳纤维带电热地暖的经济适用性,发现碳纤维带电热地暖具有造价费用低、运行费用适中、总费用低的优势.     

基于小波网模型的区域供热系统负荷预测

中国的供热系统运行调节中普遍存在由于系统本身的热惯性等因素导致供热量不能实时跟随需求量调整的问题。将小波网络引入热力过程优化运行,通过综合分析系统运行数据间关系,识别供热系统复杂非线性动态特性,建立区域供热系统热负荷小波预测模型。仿真实验表明,该方法在网络规模和预测精度上优于常规多层前馈神经网络。实际运行预测结果表明,该方法辨识精度高,实时性强。