土壤源热泵蓄能系统在高校建筑中的应用

本文主要研究了土壤源热泵蓄能系统在高校建筑中的应用。首先介绍了土壤源热泵系统的基本原理以及蓄能技术的概念和分类。接着，分析了高校建筑的能耗现状和节能需求。然后，重点探讨了土壤源热泵蓄能系统在高校建筑中的应用，包括适用性分析、系统施工与调试以及系统运行与效果评估等方面。本研究可为高校建筑节能提供一定的参考和借鉴价值。     

变压器全寿命周期成本的建模研究

基于全寿命周期成本管理理念,提出用于变压器全寿命周期成本估算及分析的静态成本模型及动态成本模型,其中静态成本计及一次投资成本和报废成本,动态成本考虑运行维护成本、损耗成本、环境成本、故障成本.在此基础上利用等年值法对变压器各阶段的成本模型进行换算,并对总模型进行敏感性分析,确定LCC最小的方案,以达到年综合费用最小.以可用系数为效能指标,采用基于相对价值分析的费用效益优化模型,用于构建全寿命周期成本评价体系.最后,以福建省某新建500 kV变电站变压器选型决策为实例,对变压器进行全寿命周期成本估算及评价分析,选出最优方案,检验所建立模型的有效性.     

钛酸锂电池城区电网储能系统经济性分析模型

储能系统全寿命周期内收益最大化为目标,考虑钛酸锂电池的循环寿命及放电深度对储能系统成本的影响等因素,建立储能系统收入模型和全寿命周期年均成本模型,在此基础上建立基于钛酸锂电池的城区电网储能系统经济性评价模型。算例分析结果表明,该模型能够实现城区电网中钛酸锂电池储能系统的成本控制,可在寿命周期内实现预期的经济效益。     

桥梁全寿命周期碳强度指标模糊综合评估

为了计算和评价桥梁全寿命周期内的碳强度指标,依据时间系列将整个桥梁寿命周期分为设计、原材料生产加工、施工、运营维护和废弃5个阶段,按照质量准则和造价准则分别核算材料损耗、交通运输、施工机械和办公场所4类碳排放源的碳排量,针对桥梁项目特点基于碳排量和经济成本建立碳强度指标,并应用改进的层次分析法进行多级模糊综合评价.采用本文模型对武汉市南太子湖大桥进行了工程应用分析,研究结果表明,该桥的碳强度介于碳强度适中与碳强度较大之间,其碳足迹主要集中在桥梁建设的原材料生产加工阶段和运营维护阶段.同时,在废弃阶段进行材料回收有利于节能减排.本文的桥梁碳足迹核算模型和桥梁环境综合评价方法兼顾了桥梁工程实施规律和经济成本影响,可为有效节能减排提供桥梁建设管理参考.     

基于多属性效用的桥梁综合性能维养决策算法

近年来，我国交通路网迅猛发展，桥梁结构作为其中的重要载体，不仅要满足技术安全，也要满足社会和经济发展的要求，亟需对桥梁的综合性能进行有效准确地评估，并选取对应维养策略以保证其维养周期内综合性能处于最优状态.首先提出基于模糊评价的多属性效用综合评估法(MAUFE),对桥梁养护规划中的多种性能评估指标进行多属性效用分析；并结合马尔可夫模型、LSTM算法建立桥梁退化过程预测模型；而后建立智能维养决策框架保证维养周期内MAUFE评估结果的最优.评估模型以多属性效用函数将桥梁技术状况评分、全寿命周期费用及可持续性指标转化为反映综合性能的效用值，采用层次分析法和熵权法权重进行融合权重计算(AHP-EW),结合模糊分析理论计算指标隶属度并完成综合性能评估；根据桥梁退化实际观测数据结合数据驱动手段对桥梁性能进行准确预测；建立指定目标及约束下桥梁全寿命维养决策数学模型，采用遗传算法进行求解.最终，选取代表性桥梁对其全寿命周期内的综合性能进行评估，设定不同维养场景分析对比不同的评估指标作为目标与约束对桥梁全寿命周期性能的影响，并对某单体桥梁30a周期内的维养策略进行求解.结果表示，评估方法能充分反映决策者...     

在役多梁式RC简支梁桥的体系时变可靠度评估方法

为科学评价在役多梁式简支梁、板桥的结构性能,针对其体系承载的冗余性、体系失效的随机性与时变性、及体系时变的随机性,对多梁式钢筋混凝土(RC)简支桥开展体系时变可靠度评估模型研究。通过事故调查与概念分析,系统研究其失效模式和失效机制的特点和属性;针对多梁弯曲失效模式,提出一套定量分析方法和指标,建立在役多梁式钢筋混凝土简支桥的失效模式。根据简支桥的承载特点,建立考虑多重失效机制的失效模式分析模型;根据多梁式体系的承载传力特点,推导横向联系不同状态时,体系的失效概率表达;基于全概率公式,建立多重失效机制条件下,在役多梁式RC简支桥的体系时变可靠度评估模型;提出不同失效模式的贡献率指标,并提出多梁弯曲失效模式的定量分析指标与方法,分析其主要影响因素。以标准通用板梁桥为例,通过算例分析对提出的方法进行验证。研究结果表明:最不利构件评估和传统的体系评估模型未能全面考察结构的传力机制和各构件相互的作用及其变化,可能对结构安全性做出保守或危险的误判;提出的模型可从体系层次准确地反映结构承载性能可靠性退化规律,既可考虑体系失效的随机性和时变性,又可表现出横向连接的退化对结构体系改变的随机性,更加合理地反映了寿命周期内梁桥体系的安全可靠性。     

基于AHP-FUZZY法的绿色建筑全寿命周期评价

以绿色建筑的全寿命周期评价为研究对象,基于AHP-FUZZY理论,进行多级模糊综合运算,通过建立多级指标体系,建立了一个可操作性强,客观合理的绿色建筑全寿命周期评价模型.以绿色建筑的"绿色等级"为目标层,选取规划设计、施工建设、使用运营全寿命阶段的能源使用、土地资源使用、水资源使用、材料使用、大气污染、水污染、固体废弃物污染、室内外环境中声、光、热指标为准则层指标,基于这8个准则层指标,选取了52个评价层指标.通过实例研究,得到了实例绿色建筑的环境友好度为"优"的评价结论.并根据模型结果,得到了该绿色建筑全寿命周期中需要改进的最关键指标,证明了该方法的可行性.     

工业化住宅全寿命周期节能经济评价探析

文章根据工业化住宅节能的特点,在建筑节能的基础上,使用全寿命周期的概念,搭建工业化住宅的节能评价框架;分别介绍了节能建筑的概念,全寿命周期的内涵及其成本构成;分析了工业化住宅节能体系,探索一种对工业化住宅节能建筑进行经济评价的方法——全寿命周期经济评价。     

开式地表水源热泵系统取水能耗限值确定方法

对于开式地表水源热泵来说,取水能耗是决定系统节能性的关键因素.在水源热泵机组能耗模型、取水能耗模型等的基础上建立了开式地表水源热泵系统的能效比耦合模型,并得到了基于节能率的地表水源热泵系统的不同取水温度和不同取水能耗下的耦合限值.通过实际案例,计算得到了地表水源热泵系统不同取水温度下以及不同系统方式下的系统节能率,建立了开式地表水源热泵系统取水能耗限值方法.     

土壤初始温度模型

通过热传导理论,建立了地下土壤初始温度分布的理论计算模型,并将模型的全年模拟结果与全年实测值进行了对比.结果表明,地下土壤温度分布模型的计算值与实测值十分吻合,说明理论模型是正确的.模拟结果表明,当土壤深度达到10 m时,土壤全年温度趋于稳定.该理论模型可应用于土壤源热泵系统的分析和设计中.     

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%.     

含水层储能地下温度场模拟

采用Kipp K L推出的地下水流动和热运移方程,对热泵耦合含水层储能系统连续运行3年的储能井温及地下温度场进行了模拟计算．根据地下温度场的分布,对该系统的储能效果进行了分析研究．结果表明,该系统能够在供热和供冷的同时分别向地下储存冷量和热量,起到反季节储能的作用,提高热泵效率;但由于系统的冷、热负荷不均匀,造成了储能井周围区域温度的逐年降低,这对地下生态是不利的．因此,在设计热泵耦合含水层储能系统时,应保证系统的冷热负荷均衡,这样才能既提高热泵的效率又避免对地下生态平衡的破坏．     

复叠式空气源热泵相变蓄能除霜低温适应性实验研究

复叠式空气源热泵的几种常规除霜方式都存在一定的弊端,为此提出了复叠式空气源热泵相变蓄能除霜方法。为研究复叠式空气源热泵相变蓄能除霜的低温适应性,通过改变室外侧环境温度、相对湿度和结霜时间,设计了6种不同室外工况。并通过实验研究6种工况下,系统开启除霜模式时的运行特性。实验结果表明:6种工况下,除霜时间都在520～770 s范围内,且每个工况下机组运行正常,系统除霜性能稳定,同时室内侧平均供热量也达到正常供热的57.4%以上,说明本系统具有良好的低温适应性。     

冰蓄能制冷机的储冰计算

本文提出了一种冰蓄能与制冷量的传热分析,采用了非稳定条件下的两相热传导计算方法,求出了不同边界条件下的冰层厚度与蓄冷量。并确定了制冷机蒸发器传热面积与合理的蒸发温度。     

蓄能型蛇形管太阳能?——空气源复合热泵系统实验研究

蛇形管蓄能型太阳能——空气源复合热泵系统结合了空气源热泵技术、太阳能利用技术和蓄能技术三者的优点,是一种高效新型的热泵系统。在搭建好实验台后,通过实验分析了该系统在常规空气源热泵供热模式、蓄冷模式、取冷模式、蓄能热泵供热模式、边蓄热边供热模式下的性能特性。实验结果证明蓄能型蛇形管太阳能——空气源复合热泵系统运行高效、安全、稳定可靠。     

太阳能-U形埋管土壤蓄热特性数值模拟与实验验证

为了探讨利用太阳能-地源热泵系统中现有钻孔U形埋管进行太阳能跨季节性土壤蓄热的可行性及其特性,基于多孔介质传热传质及地下水渗流理论,建立了考虑地下水渗流与热湿迁移影响的准三维U形埋管土壤蓄热的数学模型.基于对模型的数值求解,探讨了间歇蓄热运行模式及地下水渗流对U形埋管土壤蓄热特性的影响,结果显示:间歇蓄热方式有利于土壤温度的恢复,从而可提高蓄热效率;同时,地下水渗流的存在可以强化地下埋管的换热效果,但不利于用埋管作为蓄热装置.实验验证表明,埋管日平均出口温度及日蓄热的计算值与实验值随时间的变化规律一致,其平均相对误差为5.6％.所建模型为U形埋管土壤蓄热及其传热特性的研究提供了理论基础.     

螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性

将螺旋管式相变蓄能换热器应用于太阳能-空气源复合热泵系统中,搭建了该系统的蓄冷试验台并进行蓄冷实验。通过实验测得了系统各测点的蒸发压力、冷凝压力以及所研究的相变蓄能换热器内部换热材料的温度。通过理论计算得出各环节的能量以及COP,并且绘制出了这些参数随时间变化的趋势图。最后分析了整个蓄冷实验过程中各个参数的变化规律和影响因素,总结了螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性。     

基于热化学再吸附变温原理的低品位热能升温储能特性

基于热化学再吸附变温原理,提出并实施了一种以低品位热能升温储能为目的的热力循环，并对其循环特性及储能供能升温性能进行了理论分析.在此基础上,采用吸附储能工质对MnCl2 NaBr NH3研究了热化学再吸附升温储能特性.结果表明：利用固 气可逆化学反应过程中热能与化学吸附势能的相互转化可实现热能的高效储存，采用热化学再吸附变温技术在实现热能储存的同时还可有效实现低品位热能的能量品位提升，从而可为低品位热能的高效储存及利用提供新的思路.当储能阶段输入温度为128 °C时，根据外界不同温级热能的需求，释能阶段输出温度提升至140 °C和144 °C时，对应的储热效率分别为0.21和0.11，对应的效率分别为0.25和0.13，且热化学升温幅度越大，储能效率越低.     

压缩空气储能的多级填充床蓄热实验研究

对填充床蓄热装置在压缩空气储能(CAES)系统中的应用进行了实验研究与分析。开展了不同压力下填充床蓄热周期实验,测量了填充床内温度分布和进、出口空气温度随时间的变化。分析了不同压力下填充床的蓄热特性和蓄热效率。在实验条件下验证了CAES系统多级填充床蓄热的可行性,并提出了进一步性能改进的方法。     

间歇过程热回收目标的研究

提出了一种用于间歇过程设计且改进的时间温度级联新方法，用于间歇过程的热集成及用能诊所，在分析了用于间歇过程热集成的一些主要方法特点的基础上，提出上用启发法确定中间热贮存的次数和吸收、释放时机，并用时间温度级联法确定间歇过程热集成目标的基本思想。研究表明，该方法所获得的热回收目标不仅符合工程实际情况，而且也便于操作。