地下隐蔽工程地源热泵地埋管管群优化研究

地下建筑地源热泵系统向地下释放的热量常大于所提取的热量,容易造成地埋管区域的热量累积,影响其正常使用。因此,提高地埋管换热器效率,减弱冷热量失衡影响,是地下隐蔽工程应用地源热泵系统亟需解决的问题。文章基于换热器温差场均匀性原则,采用全局优化遗传算法,优化了地埋管换热器管群布置。结果表明:与传统等间距方案相比,优化布置后,16、25个钻孔方案的平均无因次温变热阻分别降低了13.8%和53.3%,平均换热效率分别提高了3.76%和5.74%,即钻孔数量越多,换热效率提升越明显。

有均匀渗流的介质中螺旋埋管的传热分析

以埋设在均匀渗流介质中的螺旋埋管为研究对象,结合地源热泵工程应用背景,将地下螺旋埋管简化为连续的螺旋线热源,通过移动线热源理论与格林函数法,建立二维和三维非稳态的导热与对流联合作用的渗流传热问题的传热模型;求得无限长及有限长螺旋热源形态下渗流问题的温度响应的解析解。通过与纯导热模型的对比可知,地下水渗流会在一定程度上影响地下温度场的分布及传热达到稳态所需的时间。指出渗流速度是体现地下水流动对换热过程影响程度的重要参数,且渗流对整个螺旋管群的换热影响也被分析讨论。

山东省某商城能耗分析

为掌握山东省内大型商场建筑能耗特点并分析节能对策,对山东省内5个城市的某连锁商城的能耗进行调研,分析得出5家商城的全年平均的能耗指标为199.9 k W·h/(m2·a),低于已知的其他地区商场建筑能耗指标。其中商城建筑空调及照明系统总能耗占建筑总能耗中的72.1%,因此空调及照明系统有很大的节能改造空间。提出了的节能措施,可为其他商城在能源系统节能改造及系统运行管理方面提供参考。

空调水系统末端全面水力平衡调试模型的研究

暖通空调水系统中水力失调问题是影响系统性能及供暖制冷效果的重要原因,分别阐述实现末端静态水力平衡和动态水力平衡的方法。分析调节阀和动态压差控制阀的全面水力平衡调试方法,揭示了调试方法的技术原理及应用特点;利用Matlab语言进行编程计算,得到了水系统中各调节阀开度与各用户支路流量的映射关系;将相应程序用于水力平衡计算分析,建立水系统全面水力平衡的调试模型;针对调试方法进行工程应用分析,验证该方法的合理性和可行性。结果显示:全面水力平衡的调试模型在单分支环路中达到了良好的流量控制效果,能够有效地使各支路达到水力平衡状态。提出的水力平衡调试方法具有结果精确及调试过程简单的特点,明显提高了水力平衡效率。

中深层地热能供暖地埋管换热器传热分析

介绍了中深层地热能套管式换热器的结构和工作原理,建立了换热管内循环流体及钻孔周围岩土介质的能量控制方程。以某地源热泵工程项目为例,分析了钻井深度、循环液流量及大地热流对地埋管换热器名义取热量的影响,以及循环液进出口温度的变化、地埋管换热器的热影响半径、钻孔壁的温度分布,揭示了项目运行时取热量、循环液及地下岩土相关参数的变化。

中深层套管式埋管换热器逆向传热现象的研究

中深层地埋管换热器取热过程中,在浅层埋管区可能存在循环液向岩土传热的逆向传热现象,对其开展研究将为提高中深层地埋管地源热泵工程系统能效提供指导。文章利用数值传热模型分析了取热时间、循环液进口温度与流量以及大地热流等参数对逆向传热深度和埋管取热损耗率的影响,讨论了在逆向传热区设置保温层对换热性能的影响。结果表明:为保持地埋管换热器达到最大取热量,建议进口温度选为10℃,即等于地表环境温度;地埋管总取热量随着大地热流以及循环液流量的增加而增加,对应的逆向传热深度和取热损耗率则逐渐降低;根据模拟结果,给出了适用于工程设计的逆向传热深度拟合计算公式,经验证其具有较高的拟合相关性。

果蔬强制通风预冷过程中温度场分布的分析

果蔬预冷是冷链的首要环节之一。以100 t冷库为研究对象,建立了气体区和果蔬区的数学、物理模型,采用k-ε紊流模型和非稳态求解方法,运用计算流体力学软件对果蔬预冷降温过程进行了三维非稳态数值模拟。在其他参数相同的条件下,比较分析了不同风速和送风方式下的温度场分布情况。结果表明:送风速度对库内温度场有显著影响,温度随风速的增大而降低,且温度梯度逐渐减小;对比两种送风方式,上送下回送风方式预冷均匀性较好。

超低能耗建筑可再生能源系统的研究进展

可再生能源系统是超低能耗建筑中的重要组成部分,采用可再生能源为建筑物供暖制冷,可降低一次能源的使用,减少对环境的污染。本文首先介绍国内外超低能耗建筑的发展历程与现状。其次,根据既有的国内外超低能耗建筑的实际工程案例,对工程项目以太阳能为主的可再生能源技术特点进行描述和分析,讨论其经济性和实用性。随后对于工程案例中使用的可再生能源系统进行比较,总结应用广泛的不同类型的可再生能源系统。本文的研究内容有利于促进超低能耗建筑可再生能源技术的推广应用,为实际的工程项目提供参考依据,实现节能环保的效益,助力碳达峰和碳中和的贯彻实施。

中深层地热能利用技术的研究与发展

中深层地热能作为一种清洁无污染、可循环利用的新型可再生能源,其开发和利用受到越来越多的关注。本文基于中深层地热能的利用现状与发展趋势,解释了对该技术研究的必要性,总结了目前几种常用的中深层地热能利用技术。随后,介绍了"保水取热"换热技术、水热型地热换热技术和废弃油田井改造三种地热井换热技术的应用情况,并阐述了每一种中深层地热能利用技术的分类,且分析了对应的工作原理及特点,最后对所有类型的技术进行总结。中深层地热能的合理利用不但能解决资源短缺问题,还能保护环境。本文的研究内容揭示了中深层地热能供暖的意义,可促进该技术的的推广应用,并有利于理论分析和工程应用的进一步发展。

临沂沂水天使花苑合同能源管理模式

一、案例名称沂水天使花苑项目。 二、案例业主沂水县天使花苑小区由沂水中心医院（临沂市第二人民医院）开发建设,其功能为医院职工宿舍。该项目位于沂水县小沂河以北,居住环境优美（见题图）。同时,该住宅小区荣获住房和城乡建设部、财政部第四批可再生能源建筑应用示范项目,示范类型为土壤源热泵中央空调技术和户式太阳能热水系统。

地源热泵与太阳能三联供技术在节能设计中的应用

本文阐述了地源热泵与太阳能实现冷、热和生活热水三联供技术的节能和环保的优势，并通过工程设计实例，介绍了该技术应用于高档别墅内的制冷、采暖和制备生活热水时，具体的系统设计方案，探讨了地源热泵和太阳能联供生活热水时在不同工况条件下的运行模式。

十二水磷酸氢二钠复合相变材料制备及应用于大棚降温的节能效果

温室大棚利用温室效应原理,维持植物适宜的生长环境。当光照强烈时,大棚内的温度可能超过植物正常的生长温度,此时需要采取适当的降温措施。本工作将相变储热技术应用于温室大棚,采用被动控温原理降低大棚的峰值温度,减少主动降温的能耗。选择十二水磷酸氢二钠为相变材料,添加成核剂和增稠剂后制得复合相变材料以改善水合无机盐的过冷和稳定性问题,使用步冷曲线法、差示扫描量热仪、同步热分析仪等测试材料性能。将复合相变材料封装成板,装配到温室大棚中,在实际光照条件下测试相变板对大棚内部热环境的影响。结果表明,4%质量分数的九水硅酸钠可以将十二水磷酸氢二钠的过冷度由12℃降低至0.5℃;黄原胶作为增稠剂,当质量分数为5%时,材料循环稳定性良好;复合材料的相变温度和潜热分别为34.2℃和194.5 J/g,适合用于温室大棚。连续24 h的温度检测显示大棚的峰值温度相比未装配相变板的参考大棚降低3.5℃,峰值时间推迟32 min,高温总时长相比参考大棚明显缩短。因此,十二水磷酸氢二钠复合相变材料应用于温室大棚可以起到改善大棚高温环境,降低制冷能耗的作用。

基于CFD模拟的办公室自然通风方案研究

随着人们对居住环境的要求逐步提高,在节能的前提下进行通风是改善室内环境的有效措施,对建筑物选择合理通风方式是保证通风效果的重要条件。自然通风作为一种广泛应用的通风方式,不消耗能量而能改善室内环境,对其方案的探索和优化具有较好意义。以某办公室的自然通风方案为研究对象,采用敏感性分析法定量分析相关因素变化对通风效果的影响。按不同变化比例设定不同的工况,以风速和空气龄为评价指标,采用CFD技术模拟窗户的开口面积和窗台高度变化时的室内风环境的参数分布,从而分析窗户开口面积以及窗台高度对自然通风的影响,合理的自然通风可以满足人们对室内舒适度的要求,实现人与自然和谐共生。研究结果为办公区域实现良好的自然通风提供理论参考,有利于自然通风方式的推广应用。

商超用NH_(3)/CO_(2)复叠双温制冷系统研究

建立商超用NH_(3)/CO_(2)复叠双温制冷系统的热力学模型,拟合压缩机的等熵效率,并对系统运行参数进行计算分析。将某工况下的模拟计算结果与试验测试数据进行对比,验证系统模型的合理性。结果显示:不同中低温蒸发温度对制冷系统性能均具有影响,且系统制冷系数(COP)随中温蒸发温度的升高呈现先增大后减少的趋势。工况一定时,高温冷凝温度越低,系统COP越高;蒸发冷凝器的传热温差越大,高低温级间制冷剂流量比越小,则系统COP越低;提升NH_(3)的冷凝过冷度,降低其蒸发过热度,均对提升系统COP具有积极作用。研究结果对NH_(3)/CO_(2)复叠双温制冷系统的理论研究与技术发展具有较好的指导意义。

空间模式及夜间通风对建筑冷负荷和人体舒适度的影响

以既有办公建筑为研究对象,通过改变建筑办公区域的空间模式分析建筑房间内壁面温度和热流量、室内温度、办公区域冷负荷和人体舒适度的变化。研究我国不同气候区的建筑冷负荷的变化情况,指出空间大小可引起室内温度的变化,同时影响人体舒适度。最后分析某一固定空间模式下采用夜间通风效果,包括内壁面温度的变化情况、不同气候区采用夜间通风后对冷负荷的影响以及人体舒适度的变化。研究表明,采用夜间通风可以在一定程度上降低建筑能耗并提高人体舒适度。

基于峰谷电价的地板辐射供暖系统运行方案分析及优化

以减少供暖季热泵机组的运行费用为目标,基于峰谷电价政策提出地板辐射供暖系统运行方案的优化模型以分析系统运行过程,从而实现系统的优化控制。对全国各省份的峰谷电价政策进行分类总结;以某商用地板辐射供暖房间为研究对象,建立室内温度与上一时刻室内温度、供水温度、室外温度等参数之间的函数关系,并建立以日运行费用最低为目标且能够保证室内温度舒适性的优化模型;采用自适应粒子群优化算法进行寻优计算,并利用Matlab语言进行编程计算与分析。按照峰谷电价政策分类从全国选取3个典型城市,寻求地板辐射供暖系统节省费用的运行控制策略。结果显示:经过优化之后3个案例的日用电费用均明显下降,且峰与谷电价差距越大,费用节省效果越明显。

不同排列方式下多孔套管式换热器传热分析

中深层套管式换热器由于占地面积小、取热量高等优点被广泛使用。描述了中深层套管式换热器的结构特点与工作原理,建立了单孔、双孔及四孔地埋管换热器的传热模型,揭示了多孔地埋管传热研究中叠加降维方法的应用,基于相应的工程项目分析了模拟数据的变化情况。当多孔地埋管以对称方式分布时,对比了单孔、双孔和四孔之间取热量的变化,并分析比较了各自的钻孔间距、大地热流、循环液流量、岩土导热系数、回填材料导热系数及内管导热系数对套管式换热器名义取热量的影响和不同间距对进出口温度的影响。此外,对比了四孔非对称分布时不同排列方式对名义取热量的影响以及进出口水温的变化。其研究结果为多孔中深层地埋管换热器的工程项目提供理论依据和技术指导,进一步促进中深层地热能的推广应用。

多倍供液对冷库制冷性能影响的分析

建立了泵供液制冷系统的蒸发器、回气管和吸气管段管道压降模型以及蒸发器传热数学模型,研究了不同工况下供液倍率增大对于制冷系统COP以及EER的影响。以某单个冻结间冷负荷55 kW的氨冷库进行模拟分析,结果表明:在考虑泵供液管道压降影响下COP随供液倍率增大而降低,但COP无法客观反映泵供液对蒸发制冷量的影响;制冷系统的EER随供液倍率先升高后下降,蒸发温度变化对于最佳循环倍率的值影响不大。可将冻结间循环倍率从设计值5倍降低为3倍,在蒸发温度为-33℃时制冷系统EER可以提高2.17%,系统运行总功耗可以节能5.3%。研究结果可以降低冷库内制冷剂的充注量且使冷库运行更加节能高效。

竖直串联地埋管蓄热的传热分析

为解决大温差地下蓄热的传热分析及其工程应用,基于传统的并联地热换热器地下温度场分布,围绕地埋管大温差蓄热的地源热泵复合系统,针对竖直多级串联地埋管蓄热方法,建立了其物理与数学模型,进行了多级串联地埋管换热器传热分析,得了适宜工程应用的三级串联地埋管换热器目标函数的最优解。结果表明:三级串联地埋管换热器逐级换热量比的最优解为β1=0.357800、β2=0.332749、β3=0.309451;定期改变循环液流动方向,能够使各级地埋管换热效率趋于均匀,提高串联地埋管换热器的总换热强度;大温差蓄热应考虑地埋管换热器的承受能力,一般PE管材换热器承受温度不宜超过80℃。

蓄能互联热泵系统制冷剂的选择

蓄能互联热泵利用相变蓄能装置将空气源热泵和水源热泵连接,能够将空气源热泵的性能系数保持在合理范围(3.0~3.5),且避免单一水源热泵的限制条件。本文在环境温度-25^-5℃,空气源侧制取水温度15℃,17℃和19℃以及末端供水温度45℃,50℃和55℃的工况下,研究蓄能互联热泵采用不同制冷剂时的性能系数,探索制冷剂压缩比变化的规律。结果表明:环境温度在-20^-5℃时,空气源热泵侧和水源热泵侧采用R410A/R134a组合或R404A/R134a组合,末端供水温度为55℃,整个系统的COP较高,在3.5以上;随着环境温度的升高,采用R410A/R134a组合的蓄能系统,COP有增大更快的趋势;而空气源侧制取的低温水温度对系统COP影响较小。