渗流对地铁源热泵前端毛细管换热器性能及围岩温度场的影响

地铁长期运行会引起隧道内的热堆积,影响地铁的安全高效运行。以毛细管为前端换热器的地铁源热泵系统是解决上述问题的有效技术之一。基于某示范工程,建立了隧道衬砌内毛细管换热器仿真模型;分析了典型工况下,渗流对其传热特性及隧道围岩温度场的影响。结果显示,渗流会显著扩大换热器的热影响范围,最远可达围岩下游70 m处;与无渗流工况相比,渗流可显著提高换热器的效率,且二者逆流时,提升效果更明显,供冷季为3.20倍,供暖季为2.55倍;渗流可显著减弱围岩的热堆积。本研究可为地铁源热泵前端换热器的设计提供理论支撑。

圆形隧道衬砌内毛细管换热器间歇运行的传热性能

隧道地源热泵是解决地铁隧道热污染的有效技术之一,毛细管换热器(CHE)因具有抗腐蚀、易弯曲、换热性能好、节省空间等优点被广泛应用于隧道地源热泵系统的前端换热器。基于示范工程建立了CHE流-热耦合传热模型,并在TRNSYS平台搭建CHE仿真系统,对隧道衬砌内CHE在连续、间歇运行下的传热性能进行分析。结果显示,当运行时间比由1/3逐渐增至1时,制冷季和采暖季第7日的CHE日均热流密度分别由100.59、87.42 W/m^(2)降至78.14、68.62 W/m^(2),相应的围岩内表面温度分别随之增大和减小,表明间歇运行能显著提高换热器的传热性能,并有助于缓解隧道围岩冷热堆积问题。

供暖季能源隧道内热环境变化规律研究

能源隧道是解决地铁隧道热污染难题的有效技术之一。目前,其内部热环境变化规律有待研究。本研究基于TRNSYS建立了能源隧道动态仿真系统,模拟分析了典型工况下隧道空气温度及毛细管换热器(CHE)热流密度的变化规律。结果表明:隧道空气温度以24 h为周期变化,与CHE进口温度、隧道产热量、围岩初始温度成正比,与隧道风速成反比;在隧道产热量为0 W/m或隧道风速为7 m/s工况下,存在冷热抵消的现象。本研究可为能源隧道的工程设计应用提供理论基础。

大连地区新建居住建筑气密性实测

采用压差法对大连地区新建居住建筑的气密性进行了实测,并采用红外热像仪进行了空气渗漏点检测;对国内外建筑气密性评价指标进行了整理,将测试结果与德国建筑节能标准中的气密性限值及国外近期气密性测试结果进行了对比分析。参考德国节能标准中关于建筑气密性与通风方式的相关规定,讨论了被测居住建筑采用机械通风系统、热回收系统的必要性。

太阳能辅助地埋管地源热泵系统设计及实例分析

基于热平衡法提出了确定太阳能辅助地埋管地源热泵系统中太阳能集热器面积的方法。针对大连地区一公共建筑,提出了太阳能辅助地埋管地源热泵系统设计方案。采用TRNSYS软件对该系统运行参数进行了仿真模拟,结果显示,在保证建筑供热量的基础上,系统能长期保证热泵源侧换热器所在蓄热土壤平均温度呈周期性一致变化,且冬季热泵机组COP较无集热器工况显著提高。

太阳能辅助地埋管地源热泵复合系统过渡季运行模式

对比了太阳能辅助地埋管地源热泵复合系统在过渡季利用太阳能进行土壤蓄热时,定时蓄热与随时蓄热2种运行模式下蓄热子系统的热利用效率。给出了复合系统过渡季2种模式下蓄热子系统主要设备参数的确定方法。在TRNSYS平台搭建了蓄热子系统仿真模型,模拟了不同太阳能集热器面积下系统的蓄热情况。根据模拟结果对2种蓄热运行模式下子系统的蓄热效率进行了评价。

土壤源热泵与太阳能复合系统集热器面积计算方法改进

在对研究中常用的太阳能保证率法、土壤热平衡法的优缺点进行分析的基础上,将系统运行模式、土壤自然恢复能力、经济性因素考虑在内,提出改进的热平衡法。采用TRNSYS模拟软件对改进的热平衡法在保持土壤蓄、放热平衡方面的效果进行验证。结果显示,改进热平衡法相应复合式系统15 a连续运行后土壤温降(0.38℃)较原方法(0.99℃)减小,改进法在保持土壤蓄、放热平衡方面的效果更好。

建筑围护结构空气渗透量预测模型

建筑围护结构的空气渗透量对建筑负荷与室内空气品质均有较大的影响,因此,准确预测通过建筑围护结构的空气渗透量是十分重要的。目前,国内还没有较完善的相应预测模型。本文旨在提出一种简化的预测单区域建筑在风压与热压作用下空气渗透量的模型。将建筑围护结构分为可渗透部分与不可渗透部分,对于可渗透部分中渗透路径分别作出均一分布假设与有限集中分布假设,结合国内"缝隙法"空气渗透量计算模型,提出了适用于国内的建筑空气渗透量预测模型,并通过算例验证了模型的应用可行性。

空腹式钢筋混凝土拱桥检测试验浅谈

结合具体工程实例,探讨了空腹式钢筋混凝土拱桥检测试验,并根据检测结果,提出了具体的加固建议,以使桥梁结构安全,达到保证桥梁的正常使用功能,排除安全隐患的目的。

我国北方地区居住建筑节能率再提高的瓶颈问题分析

对比我国北方地区不同时期的居住建筑节能标准与发达国家相关标准,发现我国建筑节能设计标准尚有待提高。以某多层住宅为例,按照我国建筑节能率的计算方法,计算出芬兰2008年与2010年节能设计标准可以达到的节能率水平;并对实现不同节能率的建筑围护结构保温方案进行了分析,找出我国北方地区居住建筑节能设计标准再提高的瓶颈问题,包括高性能围护结构保温产品匮乏、现有产品的成本过高以及新风耗热量比例过大。建议在引进和吸收国外先进产品与技术的同时,加强国内产品和施工工艺的研发,采用有组织通风换气的热回收,以及加大可再生能源在建筑供能系统中的应用比例等应对策略。探讨了我国建筑节能标准再提高的技术路线。

地铁源热泵系统适应性研究

选取哈尔滨、北京、青岛、西安、上海、武汉、重庆、南宁、广州9个典型城市,以办公建筑为例,搭建了不同气候区的DeST建筑模型,依据不同城市的气候、地质等参数建立了地铁源热泵系统TRNSYS模型,结合适应性评价指标分析了不同城市对应热泵系统的性能、经济性和环境效益,提出了适应性评价体系。根据综合评价体系得出地铁源热泵系统在不同城市的适用情况如下:哈尔滨、青岛、西安中等适用,北京一般适用,上海、武汉优化后中等适用,广州优化后一般适用,重庆、南宁不适用。

复合式地铁源热泵系统适用性研究

地铁源热泵系统在单独运行过程中,由于围岩热物性的影响,会导致隧道内热量供应不足的问题,进而影响地铁源热泵系统长期高效运行,甚至无法保障基本热负荷需求。针对这一现象,以哈尔滨某办公建筑为例,在TRNSYS软件中搭建辅助燃气锅炉的复合式地铁源热泵系统模型,并进行时长五年的运行模拟。结果表明,复合式系统热泵部分的平均全年性能系数(APF)比单一式系统高0.23。单一式系统与复合式系统平均隧道空气温度增长率分别为-1.27%,6.34%。复合式系统的平均单位热量费用年值比单一式系统低0.25元/(kW·h)。复合式系统能够满足供暖季的全部热负荷需求,在性能及经济性方面均优于单一式系统。

地铁隧道源热泵系统前端换热器传热特性理论分析

地铁在长期运行中面临隧道热污染问题,地铁隧道源热泵是解决上述问题的有效技术之一。本研究基于寒冷地区某示范项目,对其前端换热器在典型设计工况下的性能进行了分析。结果显示:随着管内流速的增加,隧道衬砌内毛细管换热器热流密度逐渐增大、进出口温差逐渐减小,但变化率均随着运行时间的延长而减小;随着进口水温的升高与隧道空气温度的降低,CHE热流密度在供冷季逐渐增大,在供暖季逐渐减小;围岩为主要冷源,隧道空气为主要热源。本研究可为能源隧道的设计与工程应用提供参考。

EPS外墙外保温施工技术改进与探讨

结合工程实践,介绍了EPS外墙外保温系统的构造组成、性能要求,对点粘法施工工艺进行了简要介绍,着重对女儿墙、门窗口、铁爬梯及落水管等建筑构件根部、分割缝等关键部位、关键节点的施工工艺进行了补充。

坤宁颗粒中盐酸水苏碱HPLC含量测定的方法学研究

目的建立坤宁颗粒中盐酸水苏碱的含量测定方法。方法采用高效液相色谱法，色谱柱为大连依利特科技有限公司磺酸基团键合硅胶（SCX）的阳离子交换剂Hypersil SCX 4．6mm×250mm色谱柱，流动相为0．1mol·L^-1磷酸二氢钠，检测波长为192nm。结果盐酸水苏碱进样量在0．5～10μg范围内呈良好的线性关系（r=0．9997）。平均回收率为97．99％，RSD为2．10％（n=5）。结论方法可行，重复性好，可用于坤宁颗粒中盐酸水苏碱的质量控制。

地铁废热利用研究进展与关键问题

地铁开发是快速高效地缓解“城市综合征”的途径之一.然而,地铁的大量开发和长期使用,将导致大量余热堆积在地下构筑物周围岩土中,形成热堆积问题,引起地下温度上升,最终使地下热环境恶化,破坏原有生态平衡.分析了地铁系统在地下产生热堆积问题的原因,重点介绍了国内外关于地铁废热回收的方法与成果,指出了地铁废热利用存在的关键问题与适用于地铁废热利用的系统,提出了未来的地铁废热利用研究方向.

地铁源热泵工程长期运行围岩温度场数值研究

为解决地铁长期运行过程中区间隧道过热问题,采用TRNSYS软件建立毛细管网前端换热器的地铁源热泵系统模型,在青岛地铁R13线灵山卫站进行热泵性能实验,实测数据与模拟结果吻合较好。此外,当地铁源热泵长期运行时,探究区间隧道围岩温度场及热泵机组性能系数COP的变化规律。结果表明,围岩表面和10 m处的围岩温度在5 a后将会分别增加7.85和4.71℃,热泵机组COP夏季制冷期间减少了2.47%,冬季供热期间增加了0.38%。

多属性决策及灰色关联投影法在供暖方案选择中的应用

针对既有社区供暖系统存在的问题,基于区域资源条件分析结果,提出了3个改造方案:燃气锅炉、海水源热泵蓄热与燃气锅炉调峰、海水源热泵与空气源热泵蓄热调峰。通过组合赋权法确定节能、经济、环保3个指标权重,采用多属性决策及灰色关联投影的方法,对3个方案进行对比分析,并得出了优选方案。结果表明,天然气与可再生能源结合供热,能够实现多能互补、互惠互利,为我国既有社区供热方案改造提供参考。

气密性对寒冷地区农村住宅采暖能耗影响

对寒冷地区的农村住宅关键参数进行实地调研,以调研结果为基础,采用DeST仿真平台对两栋典型农村住宅采暖能耗进行模拟,并重点分析气密性的影响。调研结果显示,寒冷地区农村存在住宅结构缺乏科学设计、围护结构热工性能不满足设计标准、建筑气密性较差的现象。模拟结果显示,相对于传统农村住宅,新型农村住宅节能效果不明显;单因素影响分析结果显示,气密性对住宅采暖能耗影响最显著;多因素影响分析结果显示,在现有的基础上,传统与新型农村住宅设计参数满足《农村居住建筑节能设计标准》GB/T 50824-2013中相关规定时,采暖季相对节能率分别为59%、50%,冷风耗热量比例分别为15%、12%。研究表明,被调研农村存在非常大的节能潜力,且制定节能改造策略时,优化重心应充分考虑提高建筑气密性。