低谷电供暖温度控制技术在居民小区应用的研究

采用TIMSP430芯片开发的低谷电供暖温度控制系统,设计了成套的硬件系统,通过C语言编程实现对温度和压力信号的分不同模式进行自动采集,自动控制系统在夜间的加热和放热过程。通过大量模拟实验和实际加热实验,结果表明:该系统能够实现预期的功能,控制精度高,适合居民小区的低谷电供暖需求。     

含相变储热的喷射式热泵系统模拟与优化研究

为了实现热电解耦,有效提高可再生能源利用率,将相变储热技术应用于热泵系统中,构建含相变储热罐的跨临界CO2喷射式热泵系统。首先,建立储热装置的数学模型,采用Modelica非因果建模语言在Dymola平台对系统储热过程进行模拟,获得相变储热罐的温度分布、瞬时储热量、系统COP等储热特性。同时对比了常规储热水箱、PCM储热罐与PCM-水多级储热罐的理想储热量、设备体积、储热性能等,详细分析相变储热热泵系统的优势,为促进其实际应用提供参考。此外,提出基于模型的单目标与多目标优化策略,采用遗传算法对系统的性能进行优化,得到最优设计参数和运行参数,与优化前相比储热过程的系统COP提高了28.73％,有利于系统的高效运行,为改进和优化系统性能提供了依据。     

太阳能相变蓄热+电锅炉供暖系统研究现状及发展前景

在能源紧张和环境污染的双重背景下，太阳能是建筑供暖的首选能源。从相变蓄热技术与太阳能供暖系统耦合的应用方式出发，综述太阳能耦合相变蓄热+电锅炉供暖系统的集热、储热部分，相变蓄热部分及辅助热源的研究现状，并从技术、经济效益、节能环境效益方面阐述太阳能耦合相变蓄热+电锅炉供暖系统的综合优势和研究方向，以期为太阳能相变蓄热供暖系统工程的推广应用提供借鉴。     

地下防护工程空调相变储热水池储热性能实验研究

针对既有地下防护工程传统空调冷却水池储热能力不足,外置冷却塔易造成工程红外暴露而影响工程安全的问题,提出了采用空调相变冷却水池方案以期增强系统储热能力,延长工程隔绝防护条件下空调系统运行保障时间.搭建了地下防护工程空调相变储热水池实验台,研究了定负荷条件下相变储热单元用量、冷却水流量对相变储热水池储热性能的影响;考虑添加相变储热单元对水池储热能力与连续保障能力的影响,提出了地下防护工程空调相变储热水池储热性能评价指标:相变储热水池单位体积储热量和基于出口温度定义的相变储热水池保障效能系数.研究表明:向地下防护工程空调储热水池中加入相变单元能够提升空调储热水池储热能力;与未加入相变储热单元的空调储热水池相比,当相变储热单元体积占空调储热水池有效容积的2.84%、4.26%时,相变储热水池单位体积储热量分别提高了6.35%和9.03%,相变储热水池保障效能系数分别提高了7%和11%,空调系统运行保障时间分别延长了1.77 h和2.82 h;在实验条件下,流速从250 L/h提高至450 L/h时,水池单位体积储热量和保障效能系数均有所降低,大流量工况(450 L/h)下,相变储热单元存在未完全融化,水池储热能力与连续保障能力明显降低,因此在不影响热泵机组正常运行和水池储热性能的情况下,适当降低冷却水流量对空调储热水池储热系统是有益的.     

面向低碳供暖的城市中水余热跨季节储热系统性能分析

为促进跨季节储热技术在寒冷地区的推广应用,以实现北方低碳清洁供暖,提出一种城市中水余热跨季节储热系统。基于TRNSYS建模仿真研究系统长期运行性能,结合建筑供暖需求和运行成本对中水流量与储热体体积进行优化匹配分析,并从环保与经济性角度论证系统可行性。研究结果表明：所述系统可以高效稳定用于区域供暖,连续运行10 a土壤温升为2.84℃,相比传统地源热泵能效比可提升2.80%～18.22%。适当增大储热体体积有利于提高系统储热效率及最大供热能力,在进行系统设计时可按照“大体积、小流量”的原则对储热体体积及中水流量进行匹配,以实现在相同供热能力下最佳经济性。优化匹配后的系统碳排放量与太阳能跨季节储热系统接近,相比于传统供暖系统可减少59.10%,供热费用年值相比太阳能系统与传统供暖系统可分别降低36.51%和24.64%。     

冬季采暖期间居民小区换热站变频控制部分常见故障及处理分析

随着生活水平的日益提高,城镇居民采暖方式发生了很大的变化,由家家户户的火炉采暖,逐步改造为居民小区换热站供暖方式。改造后满足了居民的采暖要求,符合国家＂节能减排＂的政策。但居民小区换热站投运之初,变频控制部分产生了诸多问题,让居民欲喜还忧。本文通过对几个居民小区换热站变频控制部分常见故障的处理分析,给其他居民小区换热站的运行维护提供借鉴。     

太阳能季节性蓄热系统的应用研究

针对严寒地区农户、别墅独栋建筑,探索太阳能跨季节储热技术,在冬季供暖中的应用。设计方案从太阳能的年辐射量入手,分析了太阳能夏季可以提供的热量、以及建筑物冬季消耗的热量。提出太阳能存储、直接内供暖的方案,考虑到节省初投资的因素,为了减少造价,提出了太阳能结合水源热泵系统的供暖方案,以及太阳能结合空气能热泵的供暖方案。考虑了节能效率与运行费用的影响因素,该研究对采用太阳能复合热泵采暖具有一定的指导意义。     

煤改电背景下空气源热泵系统对电网负荷影响的模拟分析

在煤改电进程中,为减缓因规模化应用空气源热泵供暖对电网负荷造成的负面影响,模拟研究空气源热泵供暖系统对电网负荷的影响情况.以京郊地区400万用户的采暖用电为例,采用EnergyPlus能耗模拟软件分析供暖期不同阶段用户侧优化调控,以满足电网需求响应的可能及优势.研究结果表明:与空气源热泵直接供暖(ASHP)系统相比,空气源热泵蓄热(ASHP-HS)系统可大幅降低电网峰谷差,提高电网负载率,更有利于电网的稳定安全运行;尽管ASHP-HS系统的初投资较高,但其增加的成本部分的回收年限仅为3.5 a,具有更好的全生命周期经济性.     

螺旋管式相变蓄热过程的数值模拟与系统优化

对地源热泵供热系统中,利用低谷电蓄能的相变蓄能装置进行研究,以提高供热系统的经济性．在研究中对相变材料蓄热装置结构进行改进,提高了相变材料蓄热能效．利用相变材料能量守恒原理,确定合理的边界条件,对蓄热工况的传热过程进行了三维数值模拟优化．模拟结果显示,当蓄热初始条件相同时,不同装置结构中相变材料发生相变的程度会不同,出现死区的面积也不同;结合相变材料传热特性和过程,通过改进装置结构,采用螺旋管中间连通直管段的圆柱体蓄热装置,改善了蓄热效果,解决了相变材料熔化过程存在死区的问题,相变材料熔化率由原来的72％提高到93％,蓄热总量有了明显提高．同时还对采用低谷电蓄热、高峰用能放热的经济性进行了分析．结果表明采用相变材料蓄热可充分利用谷电,节约运行成本,具有良好的经济性．     

太阳能辅助空气源热泵系统供热特性的实验分析

农村能源是我国能源体系的重要组成部分,但目前农村能源结构体系并不合理,为了解决新农村能源利用尤其是建筑建设及采暖问题,提出一种基于改造式房屋建筑的太阳能辅助空气源热泵系统并搭建了系统实验台,对系统的运行参数进行了监测和记录。本文通过对系统太阳能集热、空气源热泵及毛细管辐射等运行数据的分析,得出以下重要结论。结果表明,采用太阳能辅助空气源热泵系统的改造式住宅建筑室内温度在20℃以上,人的体感温度可以达到23℃左右;在一天的供热时间段内,太阳能集热系统的供暖时间占比为35.4%,空气源热泵供暖时间占比为64.6%,节能效果显著;该系统能够满足该类型建筑用户对住宅的采暖需求,对京津冀地区新农村能源体系的完善意义重大。     

高温相变蓄热换热器研究

本文介绍了一种高温相变蓄热装置,以高温熔融盐和石蜡作为相变蓄热材料,晚上谷电阶段利用电加热进行加热储热,在需要热量时将所储热量释放使用,提供一种高效、节能的采暖方式。实验证明相变蓄热装置具有体积小,蓄热量大、放热温度均匀等特点,因而在热能储存及采暖方面有着很广阔的应用前景。     

城市供暖采暖通风工程中存在的问题及改进措施

供暖采暖通风工程一般为了满足在北方居民冬季采暖的基本需求,采暖主要是通过对建筑物内进行防寒取暖装置的设计,使得在建筑物内部可以获得适当的温度。这就需要在进行供暖采暖设计时,多加考虑用户的需求与方便程度,以及热量的最大化利用与节约能源等问题。通风即采取自然或机械方法使得风可以没有阻碍的穿过,最终到达房间或密封的空间环境内,造成卫生、安全等适宜空气环境的技术,如果通风工程设计不够周全就会造成很多的不方便,就会造成制冷机负荷过大,以及安全隐患,管道堵塞、空调水管设置不当、图纸定位不准等等等各方面的问题。该文主要就目前长春市城市供暖、采暖与通风工程的设计中存在的问题,并且正对目前长春市城市供暖,采暖以及通风的现状,对其出现的问题提出修改意见与措施,以防止不合理的供暖通风设计造成的能源的浪费以及提高资源的最大利用率,以保证采暖通风施工质量。     

圆柱形相变储热器热损失的研究

相变储热具有密度高、体积小、质量轻、蓄放热过程中温度波动小等优点,在太阳能热利用、工业余热回收、采暖及空调等领域有着较为广泛的应用。文章建立了相变储热器的三维模型,搭建相变储热实验平台对模型的准确性进行了验证;使用Fluent软件对相变储热器稳态条件的热损失进行了分析,得到热损失系数K与熔盐温度的关系为K=0.000 28t+0.162;对储热器非稳态散热进行了模拟,分析了储热器散热过程,得到了熔盐凝固速度和外部壁面热损失随时间变化的规律。     

集中供热糸统按建筑分时供暖方法

通过对辽宁科技大学建筑物供暖时间与负荷变化规律的分析,提出了建筑物分时分区供暖的可行性．对不同建筑物在无人停留时段,采取值班采暖模式,从而提高整个集中供热系统的经济效益和环境效益。通过对校区热用户的供热时间进行分析,表明该校区不同用户采用分时、分建筑供暖可取得明显的节能效果,节能和节电潜力巨大。     

基于GPS浮动车的数字速度模型在城市交通状态演变分析中的应用——以昆明市为例

为分析城市道路交通状态时空演变规律,提出了一种基于GPS浮动车数据的数字速度模型,依据昆明市2010年12月2日1 000辆装有GPS设备的出租车采集的城市交通路网各处样点速度,以60 min为间隔分24个时间段,采用Kriging插值法在ArcGIS Desktop内构建数字速度模型,从时间和空间角度分别分析模型得出,昆明市的交通状况呈现出从早上7:00开始车辆运行速度持续减缓,在早上7:00-9:00时段内形成早高峰,下午17:00-18:00时段形成晚高峰,22:00时之后恢复通畅的运行状态,在空间上,交通状态的演变由城市中心开始出现拥挤并不断地向周围蔓延,数字速度模型能够直观有效地揭示出昆明市交通状态的时空演变规律,为分析研究城市交通状态提供了一种新的方法。     

集中供热糸统按建筑分时供暖方法

通过对辽宁科技大学建筑物供暖时间与负荷变化规律的分析,提出了建筑物分时分区供暖的可行性,对不同建筑物在无人停留时段,采取值班采暖模式,从而提高整个集中供热系统的经济效益和环境效益.通过对校区热用户的供热时间进行分析,表明该校区不同用户采用分时、分建筑供暖可取得明显的节能效果,节能和节电潜力巨大.     

北方地区典型城市既有非节能居住建筑集中供暖节能分析

目的分析北方既有非节能居住建筑供暖能耗总量巨大的问题,挖掘其中的节能潜力.方法对北方某城市2015—2016年采暖季采暖能耗进行了调研和实测,从供暖参数、间歇运行以及气候补偿3个方面对实际供暖的节能措施和运行效果进行分析.结果在低温采暖情况下,该地区既有非节能居住建筑能耗接近于节能50%的水平;末寒期间歇运行时,热水停供期间室内温度下降不超过2℃.结论散热器低温采暖以及末寒期间歇运行在该地区效果良好,有利于降低采暖能耗;采用气候补偿措施可以使供水温度随室外温度做出有效的调整,增强热网的气候适应性.     

热激活相变复合墙体动态热特性与节能潜力

为提升老旧建筑热工性能,基于中国北方清洁供暖背景,提出一种利用夜间低谷电力制取低品位热水作为热源,进行蓄能的热激活相变建筑系统。建立了典型热激活相变复合墙体传热模型并与参照实验进行验证,在寒冷地区供暖季气候条件下,模拟分析了管间距、相变层厚度和朝向等因素对复合墙体热特性以及节能潜力影响。结果表明：将集成内嵌管的相变夹层置于墙体与外保温之间具备技术可行性,可大幅提升墙体热工性能;以南墙为例,因墙体引起的热负荷和一次能源消耗分别减少105.5%和14.07%;管间距相比相变层厚度影响更为明显,综合考虑热阻及蓄放热特性,管间距100 mm和相变层厚度30 mm较优;朝向对复合墙体影响较大且北墙提升最为明显,与南墙相比其一次能源消耗和运行费用减少率分别高出20.3和9.0个百分点。研究结果为热激活相变围护结构设计及其在清洁供暖和超低能耗建筑应用中提供了参考。     

太阳能—空气源热泵直接地板辐射采暖系统的实验研究

介绍了一种新型的太阳能-空气源热泵直接地板辐射采暖系统,把空气源热泵、太阳能系统和直接地板辐射采暖结合起来,在充分利用太阳能的同时,保证供暖系统的高效稳定运行。在甘肃兰州地区搭建采暖实验房进行实验研究,对实验结果分析表明,系统在晴天、阴天和雪天三种典型天气状况下运行的平均COP分别为3.4、2.6、3.1。室外温度8℃时达到最大COP值4.2,系统稳定运行后,室内温度在20℃左右轻微波动,满足冬季室内供暖需求和舒适性要求。     

中一精锻余热回收供暖系统构建

目的利用中一精锻有限公司锻造工艺中高频加热冷却水余热及当地丰富的地下水资源,建立可以为厂区供暖的余热回收系统,解决工厂在冬季无配套设施的供暖需求.方法构建基于水源热泵技术为基础的高效余热回收系统,主要包含五个子系统,该系统将低品位热源进行转移、集中以满足供暖需求,并运用蓄热水池对供暖温度进行调节·结果在冬季放假与正常工作期间两种工况进行实地测量,在无余热情况下,工厂室内温度可以达到7℃以上,满足工厂保温要求;当环境温度为-25℃,三台热泵机组同时运行时,稳定供暖出水温度为55℃、供暖回水温度为51℃,其厂房温度稳定在15℃以上,达到设计要求;通过数据计算在热泵稳定状态下制热能效比保持在6.0左右.结论通过锻造余热回收系统,保证了锻造生产中冷却水的供应,为厂房和办公室的供暖和生活用水提供了生活保障,减少了对环境的热污染.