基于改进H-AC算法的冷源系统节能优化控制策略

中央空调冷源设备台数与运行参数的优化是一类离散与连续变量的协同优化问题,而经典强化学习算法难以优化此类问题。为此,该文提出了一种结合选项-评论者与演员-评论者框架的中央空调冷源系统节能优化控制策略。首先,采用分层演员-评论者(H-AC)算法分层优化设备台数与运行参数,且高层和底层模型共用Q网络评估状态价值,以解决多时间尺度下的优化难题;然后,在智能体架构、策略与网络更新方式等方面对H-AC算法进行改进,以加速智能体的收敛;最后,以夏热冬暖地区某科研办公建筑中央空调冷源系统为研究对象,基于冷源系统TRNSYS仿真平台进行实验。结果表明:在平均室内舒适时间占比分别增加14.08、11.23、29.70、9.07个百分比的前提下,基于改进H-AC算法的系统能耗分别比其他4种常规深度强化学习算法减少了32.28%、28.55%、28.63%、11.53%;虽然基于改进H-AC算法的系统能耗比基于选项-评论者框架的算法增加了0.27%,但获得了更平稳的学习过程且平均室内舒适时间占比增加了4.8个百分点。该文算法可为各类建筑中央空调冷源系统节能优化提供有效的技术手段,助力建筑“双碳”目标的实现。

安徽省居住建筑终端能耗及碳排放达峰研究

以安徽省既有居住建筑运行阶段为研究对象,采用能源平衡表法、LEAP模型、碳排放因子法和STIRPAT模型等工具和方法,预测碳排放峰值及影响因素,并提出技术路径和政策建议。研究结果表明:安徽省居住建筑实现碳达峰的最佳实施路径应采取蓝图情景。该情景下居住建筑运行阶段碳排放2025年达到峰值3429.29万t, 2060年回落至918.69万t。在影响因素方面,常住人口是居住建筑碳排放的主导因素,大小为-2.646;能源结构也对居住建筑碳排放产生了不小的影响,大小为-1.465,这得益于安徽省建筑消费能源结构的持续优化。因此,开展建筑电气化、发展可再生能源、限制一次能源的使用、优化能源结构至关重要。

基于计量测试技术的气流组织与机房空调节能运行研究

为量化气流组织对机房空调节能的影响,以某数据中心作为测试对象,基于计量测试技术将抽象的气流组织参数化、指标化,通过测量数据的分析,指出了机房内气流组织存在的问题,并制定了有针对性的气流组织调优和空调节能运行策略。测试数据表明,在机房热环境满足国家标准要求的前提下,机房空调节能率超过28%。

某大科学装置项目工艺冷却水系统设计

介绍了某在建大科学装置项目的工艺冷却水系统设计,包括服务对象、系统形式、系统组成、水温控制策略、流量控制策略等方面的内容。简述了热回收型水源热泵在工艺冷却水系统中的应用方案,并对工艺冷却水系统设计后续可开展的工作和研究提出了3个方向。

基于多组实时数据回归分析的空调负荷预测方法研究

传统的空调负荷预测方法存在一定局限性或计算工作量大、周期较长等问题,本文提出一种利用多组实时数据进行回归分析预测空调负荷方法,在规划前期条件不确定时,通过多对组数据的相关分析,判断供能面积与冷负荷、热负荷的相关性,拟合回归方程,并应用于实际工程进行空调负荷预测,通过与传统空调负荷预测方法计算值进行比对,预测结果相对误差5%以内。该方法在一定范围条件下,可作为一种前期空调负荷估算的实用方法。

BIM技术在土木工程专业毕业设计中的应用探索--以南阳师范学院BIM中心为例

近年来,BIM技术在建筑行业的应用越来越广泛。教育部也不断提出要培养与时俱进的创新型、应用型人才。以南阳师范学院BIM中心为例,结合全国BIM创新大赛,探索BIM技术在土木工程专业毕业设计中的应用模式。研究结果表明,这种方式是一种较新的毕业设计模式,不但提高了毕业设计质量,而且提升了学生的团队协作意识和工程意识。

基于混合整数规划的数据中心冷却能耗优化

以广州某数据中心水蓄冷冷却系统为研究对象,提出了一种基于混合整数线性规划的模型预测控制方法.该方法以数据中心冷却系统的能耗最低为优化目标,通过对冷却系统和环境条件进行建模,并结合能源成本和冷却系统效率,确定最佳的冷水机组运行策略和水蓄冷冷却系统的时序控制.在优化过程中,考虑了冷水机组的最小连续运行时间对冷却系统能耗的影响,并确定了最佳取值,提高了机组的稳定性,减少了因冷机频繁启停带来的能耗浪费.通过全年能耗模拟,相较于传统控制方法,该方法将总能耗降低了6.52%,总运行费用降低了6.93%.

补气增焓准二级压缩空气源热泵理论最佳除霜量研究

为解决能源浪费的问题,通过引入相关结霜模型进行理论分析,结合实验数据得出“理论最佳除霜量”的半经验公式。为验证该公式有效性,针对某厂家的补气增焓准二级压缩空气源热泵进行不同工况下:空气相对湿度65%、70%、80%,对应的空气干球温度-4~4℃的温度区间的实验测试。通过测试不同状态下的实际除霜量与“理论最佳除霜量”的半经验公式计算的理论除霜量进行比较,发现两者相对误差较小,保持在±10%以内,该公式对霜层后期的预测值较为准确,可作为设计补气增焓准二级压缩能够空气源热泵融霜时间控制的基准。

磁场作用下功能性导热流体在地源热泵中的应用研究

本文主要通过对功能性导热流体的研究,找到适合于地源热泵中使用的功能性导热流体,优化携热、阻垢、腐蚀问题,强化传热工质导热能力,进一步找到该功能性导热流体在地源热泵中应用的优选方案。主导产品为功能性供暖导热流体与新型优化地埋管。与其他功能性流体相比,实验项目所采用的功能性流体具有制作简单的特点,并且极为环保,更适合大面积的应用。综合比较下Fe3O4-H2O纳米流体为地埋管循环流体最佳选择。

基于实测数据的地铁车站强电设备发热量影响因素分析

如果地铁车站强电设备管理用房的空调系统设计缺少可靠的设备发热量参数,不利于地铁空调系统的优化设计和节能减排。提出一种地铁车站强电设备管理用房空调设备发热量计算与分析方法,并在郑州地区4种地铁车站中进行应用,研究室内空气温度、地铁是否运营、设备额定功率和车站类型等因素对地铁强电设备管理用房设备发热量的影响。结果显示:室内气温虽然对设备外表面温度有较大影响,但是对设备外表面热流密度和设备发热量的影响较小。地铁运营期间的设备发热量大于非营运期间的设备发热量,设备发热量低于设备额定功率。

冷辐射墙系统对室外热环境的改善

选取夏季沈阳西塔步行街作为研究对象,通过实地测量和PHOENICS软件模拟,对比分析了步行街的室外热环境。发现测量数据与模拟数据的趋势大体相同,并且有较好的拟合结果,验证了PHOENICS模拟软件对街区室外热环境模拟的可行性。同时通过热舒适评价指标UTCI评价了湿热天气下街区的热舒适,其中阴影区外的行人活动区域UTCI值达到42℃左右,街区平均UTCI达到37℃左右,属于极端热应力和很强的热应力范围。为改善步行街的室外热环境,建立了冷辐射墙系统,通过试验验证和数据分析证明了冷辐射墙系统对室外热环境有较好的改善效果。最后在PHOENICS模拟软件中,将冷辐射墙模型加到原有的街区模型中,模拟发现在加入冷辐射墙的3号楼附近,风速增加了1m/s,温度降低了3℃左右,验证了冷辐射墙系统在热湿天气下对街区室外热环境有很好的改善效果。

水蓄冷在高效机房项目当中的应用分析与研究

本文通过分析发现空调能耗在建筑能耗占比大,且当前空调冷热源机房的能效比不高。通过比较水蓄冷系统及冰蓄冷系统的优缺点,并结合实际项目的特点及现状,选择了适合本项目的机房冷热源形式-水蓄冷系统。文中详细介绍了水蓄冷技术在高效机房中的应用,系统分析了其运行策略、设计要点及实际应用方案。对改造后采用水蓄冷系统的实际案例的冷站能效比EER及冷机的综合能效COP指标进行节能对比分析研究,研究结果表明,采用水蓄冷技术不仅能实现电网的削峰填谷,平衡电力供需,还能大幅降低用户的运行成本,从而带来显著的经济效益。通过具体项目实例的分析,总结了水蓄冷系统在设计和运行中的关键技术和经验,为类似项目的推广提供了重要的参考依据,对实现建筑节能和碳达峰、碳中和目标具有重要意义。

数据中心间接蒸发冷却系统的设备安装工艺探究

【目的】间接蒸发冷却系统是数据中心的关键节能技术,而系统设备的安装质量直接影响数据中心的整体节能效果。【方法】以承德斐讯数据中心项目为例,数据中心间接蒸发冷却系统主要有蒸发系统、制冷系统、机组控制系统三大组成部分。文章探讨了间接蒸发冷却系统的组成与原理,研究分析了间接蒸发冷却系统重要组成设备的安装工艺。【结果】该研究提升了设备安装的技术水平,解决了安装过程中的重难点问题,为数据中心工程的高质量建设提供了技术支撑,符合行业的发展要求。【结论】该研究提出的间接蒸发冷却系统的设备安装工艺与技术,为其他数据中心间接蒸发冷却系统的开发与设计提供了经验与借鉴,推广应用前景广阔。

拱架送/回风方式对日光温室冬季作物冠层区热环境的影响

传统日光温室被动的热环境调控模式难以满足温室作物冠层区空气温度和速度调控需求,且能源利用效率低下。为了改进日光温室热环境精准调控方法和提高温室能源利用效率,该研究结合日光温室围护结构特点,提出了一种日光温室拱架的送/回风方法,并基于温室作物多孔介质模型,建立了拱架送/回风系统温室的数值传热模型。采用空气温度与速度不均匀系数、气流速度适宜区面积比、能量利用系数以及累计有效积温等评价参数,研究了下送上回、中间回风和上送下回等3种温室拱架送/回风方式对日光温室冬季作物冠层区热环境的影响。结果表明,与中间回风和上送下回通风方式相比,下送上回通风方式对不同作物冠层高度处的空气温度和速度调控的结果最优,且不同作物冠层高度处气流速度适宜区面积比和累计有效积温都最大。当采用下送上回通风方式时,与送风干管风速为9、11和12 m/s相比,送风干管风速为10 m/s的能量利用系数最大,在作物冠层高度0.4、0.6、0.8和1.0 m处的能量利用系数分别为0.976、0.982、0.985和0.987,并且不同作物冠层高度处的空气温度不均匀系数和速度不均匀系数也都最小。因此,下送上回通风方式的推荐送风干管风速为10 m/s。该研究可为日光温室热环境的精准调控提供参考。

既有公共建筑中央空调系统节能改造技术现状及应用

既有公共建筑中央空调系统作为能耗大户,采取有效技术措施降低其能源消耗,对我国尽早实现碳达峰与碳中和具有重要意义。通过综述大量既有公共建筑中央空调系统节能改造实例,发现通过优化冷水机组性能、水泵变频调速运行、新风系统增加空气热回收设备、改变自动控制策略等,可以实现既有公共建筑节能降碳的目的。

光储直柔空调系统运行控制策略研究

为解决常规光储空调系统光伏利用率和储能利用率低的问题,提出一种光储直柔空调系统方案。该系统电网侧AC/DC、储能侧DC/DC、电机侧DC/AC统一在直流侧连接控制,可以简化系统连接,能够保障光伏寻优以及系统在并网和离网条件下储能充放电控制策略的实施。通过仿真建模验证该控制方案能够实现并网和离网下光储直柔空调系统的稳定运行。

贵阳地铁复合式通风空调系统应用研究

为充分利用开/闭式系统及屏蔽门系统的节能优势,结合贵阳市属于温和地区的气候特点,研究确定复合式通风空调系统是适合贵阳地铁地下车站通风空调的系统形式。通过对地铁活塞风的计算分析与模拟验证,提出了复合式通风空调系统的站台屏蔽门顶梁通风孔开设方案及复合式通风空调系统的全年运行模式对复合式通风空调系统与屏蔽门系统的全年运行能耗分析,贵阳地铁标准地下车站采用复合式通风空调系统每年可减少通风空调系统运行总能耗40 300~105 600 kWh。实测及运营结果表明,复合式通风空调系统既满足地铁公共区室内环境的需求,又能最大限度地降低通风空调系统的运行能耗。

某大型商业综合体项目建设方案节能分析与比选

大型商业综合体建设规模大且业态复杂,建成后能耗的费用占整个运行成本近80%。因此,大型商业综合体项目建设节能方案的选择尤为重要。本文以实际项目为例,从项目的总平面布置、建筑设计方案、材料选取、设备选型及其他节能措施增设等方面进行了分析比选,并对项目的最优建筑节能方案进行了综合能耗折算。结果表明,电力和蒸汽在项目综合能源消耗中占主导地位,符合国家倡导的用能政策。

杭州国家版本馆恒温恒湿空调系统设计

介绍了恒温恒湿库房空调系统的设计,提出了可在库房建成初期、运行稳定期、战时等灵活切换的3种运行模式,分析了其各自的处理过程与节能性;给出了平、战时空调系统选择方案,提出了平时回收空气源热泵机组和冷水机组的冷凝热作为再热热源,战时利用新风预冷实现温湿度独立控制的方法;利用CFD模拟对室内气流组织进行了优化设计;提出了采用含湿量控制代替定露点法进行湿度控制和风机变频等控制策略。通过调试与运行,证明了各项设计措施在项目中应用的有效性。

通信户外机柜用温控设备节能措施及运行效果分析

针对目前通信户外机柜存在设备频繁高温报警、空调能耗过高等突出问题,提出以热管为主、空调为辅的温控系统方案,并开发样机,应用于郑州市逸泉小区三联柜移动通信基站。经全年实地测试表明,该温控设备调控机柜温度范围在10~38℃之间,完全符合国家移动通信基站机柜温控要求,机柜内通信设备全年无高温报警,与原门载式空调相比,该温控设备在春夏秋冬各季节能率分别为68.2%,47.0%,64.7%,75.5%,全年节能率高达60.0%,节能效果十分显著。该研究成果对通信户外机柜温控节能具有一定的实用价值。