唐山既有建筑节能改造工程的几点思考

重点介绍了唐山既有建筑节能改造示范工程在外围护结构和采暖系统等方面所采取的改造措施、改造后的热环境效果和能耗指标、改造的经济成本与效益;并进一步通过唐山改造工程的大量实施推广,总结出既有建筑节能改造需要有先进的技术作支撑、制定可行的实施方案(建立在详细测试勘查的基础上)、进行综合性改造等要点。

廊坊IDC机房空调节能改造可行性分析

在分析当前电信行业空调节能技术应用背景的基础上,对廊坊电信数据中心机房空调节能技术改造进行分析,对直接引入新风式节能系统和隔离式新风热交换系统进行比较,指出根据机房空调负荷和廊坊室外气象条件,应用室外新风为机房降温在技术上是可行的。根据对机房空调节能技术改造方案的技术经济分析得知,室外自然冷源能有效降低通信机房空调运行能耗,可实现通信机房空调节电30%以上,投资回收年限在2.5年以下,具有良好的经济和社会效益。

储能协调下负荷密集区分布式综合能源系统优化研究

分布式综合能源系统是提高清洁能源使用比例,实现碳减排和碳中和目标的一种配套技术。因此,针对负荷密集区冷热电负荷供需矛盾问题,提出储能协调下的负荷密集区分布式综合能源系统,并构建数学模型。其次,确立考虑系统经济、能耗、环境性能的多目标优化模型,利用层次分析法确定不同优化指标之间的权重关系。建立由住宅、办公、酒店、商场四类建筑组成的负荷密集区建筑模型,分别对四类建筑全年的逐时冷热电负荷进行模拟。最后,对比分析四类建筑分别单独设置供能系统和考虑四类建筑负荷耦合互补设置一套供能系统时的系统容量配置优化以及在相关政策影响下的系统性能。结果表明:无论是否加入储能系统,考虑四类建筑负荷耦合互补设置一套供能系统时的系统性能优于四类建筑分别单独设置供能系统的性能。

相变材料在装配式复合墙体日光温室中的应用研究

为进一步提高日光温室墙体的蓄热能力,改善室内热环境,对石蜡-膨胀珍珠岩复合相变材料(paraffin-expanded perlite composite phase change material, PCM-PE)在温室中的应用进行研究。利用TRNSYS(transient system simulation program)建立装配式复合墙体日光温室的模型,用晴天和阴天的实测数据验证模型准确性,利用该模型分析温室的北屋顶、侧墙、北墙等结构内表面分别添加PCM-PE后室内温度的变化和单位成本,及温室北屋顶、侧墙和北墙均添加PCM-PE时的最佳厚度。结果表明:温室不同结构内表面添加PCM-PE均对室内平均温度有明显提升作用,侧墙内表面添加PCM-PE使晴天时室内平均温度提高1.32℃,单位成本最低,为2 094元/℃;北屋顶、侧墙、北墙均添加PCM-PE时,其最佳厚度为50 mm,晴天室内平均温度和北墙平均温度分别提升3.9和3.7℃,阴天分别提升2.2和2.3℃;添加50 mm PCM-PE后,温室墙体传热系数较试验温室降低了15%,热阻提高了9.9%,对维持室内温度、降低温室能耗具有积极作用。分析温室不同结构应用PCM-PE的效果,同时考虑单位成本,可为建造经济性好、蓄热性能强的温室提供参考。

注考制度下建筑环境与能源应用工程专业教学改革初探

通过对注册工程师考试内容进行分析,探索目前培养计划设置的不足之处,提出与注册工程师制度相适应的培养计划的修订方向,并在此基础上提出教学改革的系列措施,进而提高学生的工程素质和工程实践能力。

基于STIRPAT模型的京津冀“碳达峰”预测研究

为了解决京津冀地区碳排放量达峰问题,以河北省为例,研究京津冀碳排放达峰实现路径,对京津冀未来的碳排放量进行预测分析,建立以河北省2004-2021年碳排放相关数据为基础的STIRPAT碳排放预测拓展模型。设置了6个情景,通过综合考虑人口规模、人均GDP、城镇化率、产业结构、能源强度、能源结构数据的变化速度,模拟不同情景下京津冀2022-2040年的碳排放趋势,进而预测京津冀三地的“碳达峰”时间与碳排放峰值。结果表明:北京除清洁发展情景是在2030年达峰,其余情景均在2035年达到峰值;天津除经济放缓情景是在2030年达峰,其余情景均在2035年实现“碳达峰”;河北除基准情景在2035年达峰外,其余情景均是在2030年达到峰值。所提的碳排放预测拓展模型在考虑多情景分析下,就京津冀地区如何控制和减少碳排放量提出相关建议,可为京津冀低碳经济的发展提供一定的参考依据。

基于温度控制的空调系统能耗和IPLV研究

随着智能电网的发展,终端负荷受到了广泛关注,尤其是空调系统负荷,其是夏季用电高峰负荷的大户。以普通的一次泵变流量的中央空调系统为研究对象,建立了冷水机组和循环水泵模型。当末端负荷采用温度控制时,探讨了不同室温设定值下,温度、负荷率及能耗的变化,结果表明,随着室温设定值升高(如22℃升至28℃),全天满负荷运行时间降低79.6%,功率也降低了约14.5%。另外,以24 h为时间计算节点,给出了综合部分负荷性能系数(IPLV)的计算公式,并提出了能够描述日能耗高低的日综合部分负荷性能系数。

地源热泵相变蓄能地板采暖技术性能分析

对地源热泵相变蓄能地板辐射采暖技术与其它供暖方式进行了比较,指出此系统的优点;还将低温热水与电热源两种方式从环境效益方面论证地源热泵低温热水提供热量的可行性,分析了供水温度、相变温度与相变半径、相变材料的填充量以及盘管间距各因素的影响,同时与目前常用的电加热方式进行了经济性分析,年运行费用不到电加热的1/3。

相变蓄能地板采暖技术及经济性分析

针对采用地源热泵低温热水和电热电缆地板辐射采暖加蓄能技术的两种供热系统,从节能、环保角度进行了分析,说明在注重节能、环保和合理调节峰谷电价比的环境下,使用地源热泵蓄能供热系统的推广应用具有明显的经济、社会效益和竞争力。

不同建筑负荷下分布式能源系统优化与政策激励研究

探索优化运行策略和激励机制对分布式供能系统的影响是加快其应用推广,保障其充分发挥效能的重要内容之一。该文首先针对北方某地区办公型建筑和宾馆型建筑夏季负荷需求,构建了一套冷热电三联供(combining cooling,heating and power,CCHP)分布式能源系统三维和二维模型,考虑系统碳排放并引进碳税和电力回购(电力反向卖回电网),构建了以运行费用为目标的分布式能源系统和常规系统分析模型,分析了三维模型和二维模型的差异;并讨论了蓄能系统对分布式能源系统经济性的影响,得出该系统为宾馆型建筑和办公型建筑供能的最优策略;最后对影响分布式能源系统经济性的相关政策和激励进行分析,得出了分别针对办公型建筑和宾馆型建筑的分布式能源系统经济性的气价和碳税激励控制域。

IDC机房用室外冷源降温的可行性分析

在分析当前电信行业空调节能技术应用背景的基础上,对廊坊电信数据中心机房空调节能改造进行了技术分析。对直接引入新风式节能系统和隔离式新风热交换系统进行了分析与比较,结果表明根据机房空调负荷和室外气象条件,应用室外新风进行机房降温在技术上是可行的。对机房空调节能改造方案的经济分析表明,室外自然冷源能有效降低通信机房空调运行能耗,可实现通信机房空调节电30%以上,投资回收期在2.5年以下,具有良好的经济和社会效益。

分布式能源系统最佳策略下碳税与气价敏感性分析

针对目前冷热电(CCHP)三联供分布式系统应用的不完善性,提出了一套包含CCHP、电热泵、蓄能系统的分布式能源系统,以及能够模拟分布式系统负荷和系统效率与负荷率、冷却水温的三维关联模型.考虑系统碳排放并引进碳税和电力回购(电力反向卖回电网),提出综合考虑环境性和经济性的碳税附加到电价的折算系数,构建了以日运行费用为目标的分布式系统分析模型.基于对几种不同运行模式的经济性分析,得出碳税完全附加到电价时分布式系统经济性优势更明显的结论;以热定电模式为经济性最优的运行模式.最后将分布式系统与传统燃煤电厂做对比,并对碳税和气价做敏感性分析,可知碳税、气价对分布式系统和燃煤电厂系统的经济性是相互影响的,当气价为3.15元/m3、碳税大于0.75元/kg时,或碳税为0.30元/kg、气价小于2.00元/m3时,分布式系统经济性更优.

通信机房应用自然冷源降温方式的比较与选用

通信行业的能耗主要在通信机房,因为通信机房内设备的发热量大,需要空调全年运行进行降温,空调运行能耗大。在通信机房的节能改造过程中,采用自然冷源进行降温的方式效果比较显著。对三种自然冷源进行降温的方式进行比较,并以一通信机房为例,进行经济性分析,最后为该机房选用合适降温方式。

复合地源热泵在冬冷夏热地区的可行性分析

采用辅助冷却复合地源热泵系统,可有效地降低初投资,提高系统的节能效果。本文介绍了冬冷夏热地区的气候与建筑能耗概况;对辅助冷却复合地源热泵系统在这个地区可行性进行了理论分析;并针对上海地区某一办公建筑,对比分析了辅助冷却复合地源热泵系统和无辅助冷却地源热泵系统的初投资和运行费用。结果表明,辅助冷却复合地源热泵系统在该地区减少初投资和运行费用方面具有明显的优越性。

IDC机房用板式换热器的节能实例分析

在分析当前IDC机房高能耗背景的基础上,结合某IDC机房的空调节能改造实例,对改造后的节电效果进行理论计算与实际测试。结果表明,通信机房用板式换热器的节电效果是显著的,节电率达14.6%,回收期为2.25年,具有良好的经济效益和社会效益。

考虑需求响应的负荷密集区分布式综合能源系统优化调度研究

针对负荷密集区源荷侧协调平衡调度问题,建立了考虑需求响应的负荷密集区分布式综合能源系统,耦合了储能系统进行能量互补,构建了数学模型。提出基于经济性能、能耗性能、环境性能3方面的系统评价指标,建立了考虑系统经济、能耗、环境的多目标优化模型,利用层次分析法确定各指标间的权重关系,将综合性能作为整个系统的优化决策目标。建立了包含办公、酒店、住宅、商场4类建筑的负荷密集区建筑模型,分别对4类建筑进行逐月累计负荷模拟。此外,分析对比了考虑需求响应前后的负荷密集区容量配置及性能指标的优化情况。最后,对负荷密集区考虑需求响应前后的逐月建筑能力平衡调度进行分析。结果表明:无论是否考虑需求响应,负荷密集区整体设置一套供能系统时的系统性能指标均优于4类建筑分别单独设置供能系统并叠加的性能。

装配式异质复合墙体日光温室冬季应用效果测试与分析

为改善传统日光温室抵御自然灾害能力差、土壤利用率低等问题,提出一种新型装配式异质复合墙体日光温室。该温室由骨架构成承重结构,墙体由蓄热层和保温层构成,厚度仅30 cm,实现土地资源的高效利用。本研究主要对温室冬季应用效果进行测试与分析,分别在温室内外布置31个温度、1个太阳辐照量和1个室外风速测点。结果表明:连续阴天状况下,温室内日最低空气温度范围为6.5~8.9℃;土壤日最低温度范围为15.3~18.2℃;温室墙体内表面最低温度范围为6.5~9.6℃;均维持在番茄适宜生长温度范围内。同时对温室连续1个月的室内温度进行分析,无低于番茄最低耐受温度的情况出现。所设计温室在连续阴天的不利状况下具有较好的保温和蓄热性能,可实现番茄的越冬生产。本研究可为装配式日光温室的建造和发展及新型复合墙体材料的选择提供一定的理论依据。

普通小球藻固定模拟烟气中CO2的实验研究

大气中CO2浓度增加造成的全球变暖已成为一个严峻的环境问题,利用微藻生物固碳法减排CO2正成为研究热点。本文以普通小球藻(Chlorella vulgaris,FACHB-1227)为研究对象,采用SE无碳培养基,在沿程曝气型套管式光生物反应器中通入含不同体积分数CO2(5%、10%、15%和20%)的模拟烟气培养小球藻,培养周期为17天,以细胞密度和平均固碳速率为检测指标,研究模拟烟气下普通小球藻生长情况及固碳能力。实验结果表明:当模拟烟气中CO2体积分数为10%时,普通小球藻的细胞密度达到最大值8.76×106cells/m L,相比于5%组、15%组和20%组分别提高了54.23%、66.86%和76.97%;其平均固碳速率达最大值30.18mg/(L?d),较5%组、15%组和20%组分别提高了57.27%、70.89%和81.91%。可见,在模拟烟气中CO2体积分数为10%时,普通小球藻的生长情况和固碳性能最好。

基于服务质量差距模型的“燃气输配”课程思政教学实践研究

文章首先分析了“燃气输配”课程教学目标,然后阐述了基于服务质量差距模型的课程思政教学质量提升模型构建,最后论述了基于服务质量差距模型的“燃气输配”课程思政教学实践。

曝气间隔对普通小球藻生物质积累的影响

细胞高密度培养有利于降低微藻规模化培养成本及其生物柴油制造的成本,曝气是影响微藻规模化高密度培养的重要因素之一。以普通小球藻(Chlorella vulgaris,FACHB-1227)为研究对象,采用BG11培养基,于新型套管式沿程曝气光生物反应系统中,以细胞密度为检测指标,实验研究了曝气间隔时间对藻液中细胞密度、藻液pH值、溶氧量变化的影响。控制每次曝气时气体流量为10L/min、持续时间为0.5h,培养周期为15天。结果表明,藻液中积累的溶解氧能够及时排除,进入生物质积累稳定期时,藻液的pH值基本恒定;微藻生长稳定期时(培养12天),曝气间隔0.5h时细胞密度为7.22×106个/mL,相比于1h、1.5h、2h分别提高了9.56%、41.02%和122.1%。可见,适当减少曝气间隔时间,可显著提高藻细胞密度。