过渡季节VAV空调系统送风温度的优化控制策略

变风量空调系统中,如何在良好室内空气品质与节能之间进行权衡一直是研究的难点．通过对多区域变风量空调及其控制系统进行分析研究,按照ASHRAE通风标准对新风量的要求,针对混和送风系统提出并在Tmsys仿真平台上分析了送风温度优化控制方案在不同负荷条件下的控制效果．研究结果表明,室外新风温度低于室内温度设定值时,送风温度的设定值受到设计风量和运行时刻各个空调区域风阀开度大小的限制．当过渡季节早晚的新风温度低于室内设定温度的工况时,若将送风温度由13℃升高到16℃,不但可以减少2．8％的空调系统能耗,而且有助于改善空气品质．     

多热源工业厂房的通风系统优化

针对某多热源工业厂房室内高温的问题,提出全面通风和局部送风两种优化方案,并运用计算流体力学方法对改造前后厂房的热环境进行模拟.研究结果表明,增加局部送风主要是改善人员活动区域的热环境.增强全面通风使室内的整体热环境得到改善,同改善效果更为明显,并且可以有效的节约能源.原厂房工作区平均温度为38.9℃;平均风速为0.43...     

常规岛主厂房通风换气方案的研究

运用雷诺平均法(RANS)对典型工况下核电站常规岛主厂房内的气流组织进行数值模拟,得到了不同条件下主厂房的通风量、工作面温度以及排风温度.通过分析4种不同通风方式的通风量和室内温度分布情况,提出了一种节能的多元通风优化方案.结果表明:数值模拟与试验测量获得的温度场基本吻合;当采用自然进风与机械排风相结合的通风模式时,各层工作地带的温度能够满足室内热舒适性要求.该方法为类似工程通风换气方案的优化设计提供参考依据.     

办公室不同通风方式效果模拟与分析

目的研究夏季办公室置换通风、侧送风和混合通风的特点及效果,探索不同通风方式对室内空气品质和热环境的影响,设计有效的办公室通风系统,创造良好的室内环境.方法利用Airpak软件对置换通风和侧送风进行模拟计算,得出了两种送风方式下室内温度场、速度场以及PMV-PPD指标分布.结果侧送风形式下,空调送风运动轨迹呈抛物线分布,新风抛物线以下工作区域温度较低,主要分布在24~28℃,在人体经常活动的范围内速度大小为0.25 m/s,PMV-PPD指标接近于0.置换通风热力分层,温度自下而上升高,工作区内风速为0.096 m/s,温度为26℃,PMV-PPD指标小于侧送风形式的PMV-PPD指标.混合通风工作区温度分布比较均匀,为28℃左右,但是工作区风速较高,为0.6 m/s.结论办公室采用置换通风方式活动区空气品质好,既能营造良好的工作环境又可利用空气自身浮升力达到节能目的,是一种理想的通风方式.     

农村装配式住宅侧墙送风系统室内气流组织研究

针对装配式建筑特殊结构形式对暖通空调(heating,ventilating and air conditioning,HVAC)系统新的挑战与机遇,结合置换通风优势以及装配式住宅建筑墙体空间结构特征,开展了装配式住宅侧墙通风系统集成研究.采用数值建模研究手段,基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)计算平台,在诠释系统架构与运行方式基础上,重点分析了该新型系统运行效果表征关键环节,即室内气流组织效果.选择了夏季室内三种不同送风模式以及传统射流送风方式进行对比分析,并以风速不均匀系数、空气扩散性能指标以及通风效率等作为系统性能评价指标.研究结果表明:在相同的制冷量限定条件下,大面积侧墙下送上回和中送风工况的风速不均匀系数、空气扩散性能指标、通风效率分别为0.432、0.963、1.279和0.386、0.926、1.574,优于传统射流送风方式的0.552、0.483、1.081.尤其采用中送风模式下,室内工作区内温度较低,在满足室内设计温度的条件下具有节能潜力.该装配式住宅侧墙送风系统,不仅可提高室内热舒适性,而且能一定程度上降低建筑能耗,为装配式建筑与暖通系统的融合与一体化设计开拓了新思路.     

不同通风模式下变温度送风的节能特性研究

通风模式对室内环境品质及建筑运行能耗均有重要影响。文章在采用非稳定传热方法得到建筑围护结构热边界条件的基础上,对比研究了寒冷地区某办公室分别采用置换通风和层式通风的通风效果和节能特性。结果表明:在保证舒适性的前提下,研究对象采用置换通风的送风温度范围为13.0～27.0℃,采用层式通风的送风温度范围为19.0～24.0℃。采用实时调整送风温度的措施可以使置换通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到2.87%,使层式通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到5.16%,与基准送风温度对应的送风量相比,两种通风模式下的送风量均有所下降,其风量节约率可分别达到22.65%和32.14%。置换通风的室内温度更接近舒适,两种通风模式下室内污染物浓度均未超标。     

夏季空调送风参数对室内温度场影响的实验研究

依据ISO 7730标准,采用IMP数据采集系统,对西安地区采用变频多联中央空调系统的某办公楼中的同一间办公室进行室内温度场连续测试.分析研究了变频空调室内机在不同送风速度和室内设定温度下对室内温度场分布的影响,采用温度不均匀系数对不同情况下气流组织进行了评价.实验结果表明,室内设定温度26℃,高风速时工作区域内垂直温度差较大,为1.3℃左右;低风速时工作区域内垂直温度差相对较小,为0.4℃左右.不同的设定温度,室内工作区域的温度都要比设定温度低1～2℃.当室内设定温度分别为26℃和28℃时,室内工作区域的温度都在24～26℃左右,满足夏季人体舒适性要求.     

不同送风参数对地板送风系统性能的影响

为了得到地板送风系统理想的送风参数,首先通过正交实验研究不同送风参数对地板送风系统房间温度分布、热舒适性和空气品质的影响,然后采用控制变量法进一步研究送风温度和速度对系统性能的影响,最终通过Energy Plus能耗模拟软件计算得到供冷工况下热分层良好、舒适性较好且能耗较低的理想送风参数.实验结果表明:当旋流风口到人体的距离为0.7 m,送风温度为18~20℃,送风速度在1.2~1.5 m/s时,室内热分层较好,能够满足人员热舒适性和空气品质的需求.对不同送风参数下运行特性与能耗影响的模拟计算表明:在理想送风参数范围内,当送风温度为18℃、送风速度为1.2 m/s时,地板送风系统不仅可以保持较好的热舒适性和良好的热分层,同时还具有较低的能耗.     

送风方式对空调室内环境和系统节能性影响的试验研究

比较了混合通风、置换通风、地板送风和碰撞射流通风这4种送风方式的特点,利用试验方法实测了这4种方式下空调房间的室内温度、气流速度和CO2质量浓度分布,讨论了室内热环境特点的异同,对比分析了4种送风方式下室内热舒适性、污染物分布特征,并对送风能量利用情况做了估计.     

分层空调下高大焊接厂房双扩散对流

利用计算流体力学技术并结合现场实测分析分层空调系统设计关键参数如送风量、送风速度及分层高度等对某高大焊接厂房室内双扩散对流及通风空调效果和效率的影响。同时,还分析高大焊接厂房分层通风空调系统的适用性。研究结果表明:厂房下部风口排风比宜取为75%;送风量安全系数Ks可取为2.5~4.0;提高送风速度、下部排风口底部安装高度及降低分层高度均无法有效提升厂房通风空调效果和效率;各工况下厂房室内流体运动、热、质输运为双扩散混合或自然对流,焊接表面Nusselt数及Sherwood数基本不变;当厂房焊接烟尘散发量大时,分层空调节能性是一大挑战。将焊接热和污染源简化为稳态散发的条缝形热和污染面源,室内焊接烟尘质量浓度模拟值与实测值较好地吻合,相对误差为11.2%。     

回收利用冷凝热的恒温恒湿型空调机试验研究

对采用电加热、并联式及串联式回收冷凝热3种再热方式的恒温恒湿空调机组运行特性进行试验研究,分析讨论了设定不同温、湿度值对3种再热方式控制精度的影响,对3种再热方式的功耗进行了对比分析.试验分析表明:电加热是温、湿度控制精度最高、耗能最高的一种再热方式;与采用冷凝热回收系统相比,采用电加热方式的恒温、恒湿空调机组能耗降低30%左右,是一种节能的再热方式,并联式系统的功耗略低于串联式系统;当并联式冷凝热回收系统设定的温度为18～28℃、相对湿度在45%～70%的范围内时,温度和相对湿度的控制精度可以达到士1.0℃和±8%;对于串联式系统,当设定温度低于18℃时,系统控制存在盲点,但当设定温度升高至23℃后,机组控制精度明显提高,控制精度高于并联式系统.     

地下洞室群通风系统风流运行规律及排风效果研究

为了解水电站地下厂房在各洞室贯通后的风流运行规律及排风效果,以河北丰宁抽水蓄能电站为例,利用计算流体力学软件Fluent对地下洞室群永久通风系统的气流运行规律进行了模拟,分别对地下厂房不同位置下的排风竖井的通风情况进行了计算,根据模拟结果,得出了洞室群的空气流场分布云图以及交通洞和排风竖井的空气质量流率,进而分析了不同工况条件下地下厂房的气流运行规律及排风效果,并讨论了不同供风量对洞室群风流情况的影响。     

对变风量空调系统的探讨

变风量空调系统具有节约能耗、空调品质高、运行维护简单等突出优点,已获得了越来越广泛的应用.空气处理机组是变风量空调系统中的关键空调设备,对它的运行控制直接影响到变风量空调系统的成败和节能的效果.在系统设计过程中,空气处理机组控制方案与控制参数的确定.应引起空调设计师与自控设计师的高度重视.变风量空调系统中空气处理机组的控制功能,除应具备常规定风量空气处理机组中的各类保护与报警功能外,还必须具备送风温度控制功能、送风量控制功能、排风量控制功能、新风量控制功能等.为充分发挥变风量空调系统的优势,自控运行方案还应分冬季、夏季、过渡季三个运行工况设定.本文论述变风量空调系统中空气处理机组的送风温度、送风量、新风量等参数的控制方式和设定值的选择,提出了完整的变风量空调系统中空气处理机组的控制方案,并讨论变风量空调系统过渡季运行方案.     

双冷源空调机组供冷性能实验分析

常规空调系统一般以冷凝除湿为主,之后需要再热才能满足送风温度要求,即浪费了冷量又消耗了再热的热量。为降低空调系统再热负荷,提出了双冷源空调机组。双冷源空调机组是在组合式空调机组中设置两个或多个表冷器,各表冷器可根据其功能采用低温冷源(如供回水7/12℃)和高温冷源(如供回水14/19℃)。为研究双冷源空调机组性能,试制了一种双冷源组合式空调机组,采用两组表冷器并联的形式组装。实验研究了高温表冷器的供冷能力、全热交换效率和除湿效率等变化规律,并分析了其供冷性能和节能性。结果表明,高温表冷器单独运行时,理想制冷效率显著提高,节能效果明显,送风温差可以满足室内要求,但除湿能力不足。两组表冷器联合运行通过合理设置表冷器的送风占比,完全可以满足空调系统送风要求,节约再热能量,达到节能的效果。在双冷源空调机组运行过程中,高温表冷器承担的负荷部分越大,系统的能效比EER就越大,节能效果越明显。     

单-双级混合复叠空气源热泵机组制热性能实验研究

为改善低温环境下空气源热泵机组适应性差、制热量及制热性能低等问题,设计研制了单-双级混合复叠空气源热泵机组试验样机.利用焓差实验室测试分析了样机在不同运行工况及运行模式下的制热性能及其内部参数的变化规律.结果表明:出水温度45℃、室外温度-20℃时,系统制热性能系数高于2.1、制热量为7.61 kW、压缩比不超过4.5、排气温度低于80℃;以制热性能系数为优化目标,确定室外温度0℃为该系统单双级切换运行的控制条件.     

地下高大厂房空调送风的数值模拟

对地下高大厂房改变空调送风量，改变风口数量、风口布置方式、送风风速的室内气流进行模拟计算，得出了不同送风方案工作区的平均温度、速度及相应的标准差，最后分析了对工作区温度场和速度场的影响因素并得到了最优的设计方案，这种数值模拟方法对地下高大厂房空调模型试验及其空调系统优化设计有重要指导意义。     

SARS传染病房内热舒适性研究

对自然通风、机械通风方案及传统的空调方案室内热舒适性进行了分析,并提出两种新的空调设计方案,采用数值模拟方法,对这五种方案的室内三维湍流流动和传热进行了研究,得到了SARS传染病房内不同通风方案的室内热舒适性指标PMV值分布情况,通过比较、分忻,给出rSARS传染病房内合理的通风方式,指出合适的温度和合理的空调送风方式其热舒适性和排污能力较好．认为要改善热舒适性,必须安装全新风空调系统,且须考虑服装热阻的影响．     

工位送风口形式对办公室内气流分布的影响研究

工位送风是一种将新风直接送到工作岗位的送风方式,与传统空调相比,工位送风大幅提高了送风有效性.为分析办公室内适宜采用的工位送风口形式,建立了办公室内应用工位送风系统的物理模型,对采用不同形式工位送风口送风时的办公室内气流分布进行了数值模拟,对比分析了办公室内温度、速度、PMV和污染物质量浓度分布,研究结果表明,采用孔径...     

住宅辐射制冷-独立新风空调系统 负荷比的多目标优化

为实现辐射制冷-独立新风空调系统负荷比的多目标优化,引入了BES-CFD耦合仿真方法,以长沙市某应用辐射制冷-独立新风空调系统的住宅房间为研究案例,同时研究了不同的送风温差和不同负荷比下的系统能耗及室内热环境,从节能、热舒适和运行安全性的角度,分析了最佳负荷比范围. 结果表明：考虑系统节能性时,不同送风温差的最佳负荷比范围分别为：46%~85%（4 ℃）、16%~85%（6 ℃）、3%~85%（8 ℃）,且送风温差较大时更节能. 从热舒适角度分析,最佳负荷比范围分别为：20%~72%（4 ℃）、16%~59%（6 ℃）、3%~50%（8 ℃）,较小的送风温差具有更大的负荷比调节区间. 各工况下顶板与地板壁面温度均高于近壁面空气露点温度,无结露风险. 综合考虑节能性、舒适性及安全性的最优负荷比宜取：46%~72%（4 ℃）、16%~59%（6 ℃）、3%~50%（8 ℃）.     

基于遗传算法的单级泵站机组流量优化分配模型

针对泵站机组的流量优化分配问题,建立基于遗传算法的单级泵站机组流量优化分配模型,并将模型应用于引江济淮工程中江淮沟通段的派河口泵站,计算不同流量分配时泵站的运行效率。结果表明：设计工况下泵站流量平均分配时泵站效率最高,非设计工况下因干扰因素较多而流量接近平均分配时泵站效率最高;在大流量、大扬程条件下,机组运行数量偏多;泵站可行域分析时发现泵站特征曲面存在谷峰交替现象,在实际调度过程应避开出现泵站效率为0的工况。