夏热冬冷地区公共建筑空调排风热回收的节能分析

以夏热冬冷地区3个典型建筑为例,分析了3类典型建筑的总冷(热)负荷、新风冷(热)负荷分布情况,计算了采用排风热回收装置处理新风后降低的负荷量,并对采用新风换气装置后的投资进行了经济性分析.采用新风换气装置后总投资变化不大,但运行费用却能大大降低.     

热电冷联供系统设计分析及应用

热电冷联供系统对于保障建筑的能源供应非常重要,其设计关键在于正确配置机组,而这要求必须要对建筑的热、电、冷负荷的做出精确测算。     

复合冷凝模式的冷凝热回收技术研究

当前采用的建筑冷热源模式的主要特点是,建筑内的空调冷热负荷主要由各类风冷、水源和地源空调热泵机组或直燃型冷热水机组来满足,而建筑内的卫生热水能耗则有单独的油、气、电锅炉所提供。文章主要总结了复合冷凝技术的独特优点,探讨了复合冷凝模式的冷凝热回收技术。     

辽滨沿海经济区动态负荷的预测与研究

目的为提升区域规划的科学性,提出典型建筑分类法,以了解地区建筑用能特性.方法采用建筑环境模拟软件DeST,建立了办公类建筑、商场类建筑、宾馆类建筑和住宅类建筑的动态负荷分析模型,针对各类型建筑建筑模型进行逐时动态热负荷模拟.结果通过研究逐时动态负荷,分析商服核心区各类建筑的冷热负荷特性,得到了商服核心区区域建筑全年逐时冷、热负荷的分布情况,通过本方法预测的设计日采暖供热负荷总量比常规方法预测值节能约16%.结论在区域能源规划中引入动态负荷计算方法比传统的计算方法更为科学,可起到节约能源,节省投资的作用,为实现区域能源的供需平衡、高效利用和建筑的低碳节能奠定基础.     

建筑体形参数与外扰因素影响下冷负荷的相关性分析

在不考虑内扰对建筑冷负荷的影响下,通过对上海地区12座矩形建筑进行模拟分析,得出不同体形参数与建筑单位体积冷负荷的关系,提出用单位体积冷负荷指标作为建筑冷负荷指标的方法。研究结果表明:在同一朝向下,建筑单位体积最大冷负荷与窗墙面积比呈线性关系,且不同的窗墙面积比对应的峰值负荷在1 d内出现的时间相同;同时,单位体积最大冷负荷与建筑体形系数呈线性关系,与建筑尺寸呈反比关系。     

热电冷联供系统设计探讨

热电冷联供有效提高了能源的利用效率,其设计的关键在于对热、电、冷负荷的精确测算,并以此为依据确定热、电、冷的配置比例.     

夏热冬冷地区太阳辐射对建筑围护结构能耗影响分析

为解决夏热冬冷地区建筑热工设计时,建筑物夏季要"挡"太阳辐射、冬季要"用"太阳辐射这一看似矛盾的问题,采用理论推导与模拟计算及实验验证的方法,以夏热冬冷气候区内典型建筑为研究对象,分析围护结构(墙体与屋顶)在不同设计参数时,其内外表面温度变化及建筑冷热负荷需求特性.研究结果表明:随着围护结构外表面材料太阳辐射吸收系数由0.9减小到0.3,围护结构外表面温度明显降低,其中外表面最高温度最大降幅20.2℃(屋顶),平均温度最大降幅6.9℃(屋顶),而内表面温度降幅不大;降低太阳辐射吸收系数,可以明显降低建筑夏季冷负荷需求,对冬季热负荷影响甚微;增大围护结构(墙体与屋顶)热阻能够降低建筑冬季热负荷需求,并且热阻与节能量近似呈线性关系,但其对降低夏季冷负荷的效果不如降低冬季热负荷明显,并且有"反节能"风险.该研究可为夏热冬冷气候区建筑围护结构的优化设计,解决夏季隔热及全年综合降低空调能耗问题提供参考.     

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。     

设计初期建筑HVAC负荷敏感性分析:城市环境下的购物中心

城市环境及设计参数的多样性使购物中心的冷热负荷具有多重不确定性。通过3种典型购物中心在2种城市环境下的敏感性分析,旨在确定寒冷气候下的关键设计参数。采用拉丁超立方抽样获得200种设计组合方式,通过不确定性及敏感性分析,得到购物中心冷热负荷的波动情况及16个设计参数的敏感性排序。不确定性分析表明,设计参数引起全年HVAC （供暖通风与空气调节）负荷高达62.3%的变化,热负荷的变化幅度是冷负荷的5倍;敏感性分析表明,入口风速、天窗屋顶面积比和屋面传热系数是影响寒冷地区购物中心的建筑全年HVAC负荷的3个重要设计参数;城市环境影响表明,建筑密集地区对冷负荷的需求低于空旷地区,同时,外窗太阳得热系数的敏感性在空旷地区明显高于建筑密集地区。     

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...     

基于DeST的住宅建筑负荷模拟研究

以气候差异较大的广州、哈尔滨住宅建筑为研究对象,利用De ST能耗模拟软件,分析了换气次数与传热系数36种不同组合工况对住宅建筑冷、热负荷的影响。结果表明:对寒冷住宅地区,当传热系数为0.16,换气次数介于2.0～2.5次/h时,对冷负荷影响最大,当传热系数为0.6,换气次数介于2.0～2.5次/h时,对热负荷影响最大;对温暖住宅地区,当传热系数为0.2,换气次数介于4.0～4.5次/h时,对冷负荷影响最大,当传热系数为0.8,换气次数介于3.4～4.0次/h时,对热负荷影响最大。换气次数对冷负荷影响较大,两者对热负荷影响相差较小。     

严寒地区近零能耗办公建筑负荷特性分析

目的 研究严寒地区某近零能耗办公建筑负荷特性,以便逐步完善近零能耗办公建筑的性能化设计方案,达到近零能耗建筑预定的性能目标。方法 以处于设计阶段的某近零能耗办公建筑为研究对象,使用DesignBuilder软件对参照建筑与目标建筑分别进行能耗模拟,并对结果进行分析比较。结果 目标建筑全年累计热负荷指标为15.96 (kW·h)/m²,全年累计冷负荷指标为19.94 (kW·h)/m²;目标建筑与65%的节能建筑相比,累计总负荷指标降低45.86%,热负荷指标降低64.34%,冷负荷指标降低5.89%。结论 近零能耗办公建筑夏季冷负荷指标略高于冬季热负荷指标,各项节能技术对降低热负荷指标及累计总负荷指标均有促进作用,内部热扰和外窗太阳得热对冷热负荷指标影响应予以重视。     

基于预测控制的冷、热、电联产型微电网能量管理

由于可再生能源出力特性和微电网运行约束等限制,如何进一步提高微电网中可再生能源消纳量已成为研究热点。本文在冷、热、电联产型微电网中引入用于提高可再生能源消纳量并承担部分热、冷负荷的电锅炉、吸收式制冷机和压缩式电制冷机装置,提出了基于预测控制的微电网能量管理方法。综合考虑网内各单元的工作特性,建立满足实际运行约束的冷、热、电联产型微电网能量管理模型。在孤网运行模式下,兼顾储能装置容量期望以及各单元运行特性,构建微电网能量管理优化目标。利用预测控制滚动优化策略以及可再生能源输出和冷、热、电负荷需求的预测结果,建立带有逻辑变量的有限时域优化问题,实现基于预测控制的微电网最优能量管理。仿真结果表明:引入电锅炉、吸收式制冷机和压缩式电制冷机装置可以达到提高微电网中可再生能源的消纳量、减少燃料消耗、降低运行成本的目的,预测控制中的滚动优化策略能够有效消除可再生能源输出的不确定性和冷、热、电负荷需求波动性带来的影响。     

振荡冷却活塞温度场及热机耦合分析

为分析内冷油腔对活塞的降温效果,对振荡冷却活塞在热负荷、机械负荷及热机耦合作用下的温度场及应力应变分布规律进行研究。采用VOF（volume of fluid）多相流模型、动网格技术等对活塞内冷油腔内机油的振荡传热过程进行Fluent数值模拟,得到内冷油腔各壁面换热系数;将结果映射到活塞固体表面,对活塞分别加载热负荷、机械负荷以及热机耦合作用,对比分析活塞在内冷油腔冷却前后的温度场变化,得到其热应力、机械应力以及耦合应力的变化规律。结果表明,采用内冷油腔进行冷却后,活塞各区域温度均有不同程度下降,其中活塞最高温度下降7.5%;活塞受热机耦合作用下的最大应力小于两者单独作用的结果之和;进行油腔振荡冷却后,活塞的热应力和耦合应力也有不同程度降低。所得到的活塞在内冷油腔冷却前后的应力分布规律,可为活塞内冷油腔的优化设计提供理论参考。     

严寒地区超低能耗建筑夜间通风节能潜力分析

目的 利用夜间通风降温技术对严寒地区超低能耗建筑进行研究,分析不同夜间通风换气量下制冷系统的耗能情况。方法 以沈阳超低能耗建筑为模型,利用DeST软件对该建筑模型进行夜间通风模拟,实验测试对模拟结果进行验证,再对建筑模型进行不同夜间通风方案进行模拟。结果 夜间通风室内温度的模拟结果与实测数据结果整体趋势一致。室内温度峰值与建筑冷负荷皆随着通风换气次数的增加呈现先陡后缓的下降趋势。建筑制冷系统的耗电曲线随着通风换气次数的增加呈现先下降后上升的趋势。夜间通风换气次数在6～8次/h内节能效果最佳。7月份建议采用夜间自然通风节能效果更佳。6、8、9月份在最佳夜间通风方案下的节能率为20.8%、11.11%、29.32%。结论 DeST软件可以对严寒地区超低能耗建筑进行夜间通风节能效果分析。严寒地区超低能耗建筑利用夜间通风有助于降低室内峰值温度、建筑冷负荷以及制冷系统耗电量。     

大空间建筑分层空调冷负荷计算模型研究

基于区域热质平衡理论,建立适合于大空间建筑的分层空调负荷计算模型,进行某大空间建筑夏季工况下的试验测试研究,验证室内垂直温度分布的计算结果,比较同步求解模型计算的分层空调冷负荷和实际大空间建筑空调供冷量,在此基础上,预测分层空调冷负荷在变工况下的变化趋势,计算结果表明实际空调最大供冷量与模型计算结果相差14%,变工况的负荷变化趋势符合实际变化规律.     

太阳能毛细管辐射采暖系统的运行特性分析

针对北方地区冬季清洁供暖问题,本文提出了一种太阳能毛细管辐射采暖系统方案,该系统应用了一种应用太阳能毛细管顶板辐射采暖系统的3L热隔断屋顶,搭建了太阳能毛细管辐射采暖系统试验台。利用energyplus模拟了建筑热负荷,确定了集热器的面积,比较了使用3L热隔断屋顶和普通屋顶实验室的负荷变化,分析了系统蓄热过程、放热过程及电辅助加热过程。结果表明,使用3L热隔断屋顶的实验室热负荷明显降低,平均热负荷较普通屋顶低0.521 k W。该系统在低负荷建筑下供热安全稳定,室内温度稳定在19℃左右。水箱蓄热能效为22.2%,电辅助加热效率可达到95%。     

不同安装方式下保温卷帘节能窗对建筑冷、热负荷的影响

为解决现有节能玻璃窗节能灵活性不足和时节适应性差等问题,提出将保温卷帘与普通玻璃窗进行组合以实现节能的构想.分别以寒冷地区山西省太原市某简化建筑和实际建筑为考察对象,进行单因素分析和正交分析.首先,通过模型实验与DeST软件模拟进行对比,验证DeST软件模拟的可行性.其次,利用DeST软件模拟分析保温卷帘与普通玻璃的不同组合安装对考察对象全年冷、热负荷的影响.结果表明:南向玻璃窗配置外保温卷帘,在窗墙比为0.6和遮阳板框至少为1 m的情况下,可以有效降低冷、热负荷;北向玻璃窗配置内保温卷帘,在窗墙比为0.4的情况下,可以有效降低冬季热负荷;将保温卷帘与普通玻璃窗进行组合用于寒冷地区,白天收起卷帘进行采光和太阳得热,夜间放下卷帘减少辐射和对流失热,是一种较为灵活和理想的保温模式.     

关于分布式能源系统的思考

简要地综述与分析了分布式能源系统和它的主要优、缺点,其适用的设备与热力循环以及这种系统适用的地区。得出的主要结论是:这种系统特别适用于电、热(冷)联产;为保证变工况下任意电、热(冷)负荷的需求,宜用加补燃的程循环(蒸汽循环);在我国,目前这种系统适用于经济发达地区。     

建筑冷热负荷有关计算参数选用的探讨

设计是工程的龙头,系统设计的优劣直接影响其使用性能,而建筑冷热负荷的计算是设计的重要内容之一,当前普通存在一个现象就是设计工期短,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增高,运行费用增加,能量消耗增加.即使是进行冷热负荷计算的也普遍存在有关计算参数选用不正确的问题.