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。

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。

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。

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。

基于响应面法的矿用翅片管空冷器参数优化

矿用空冷器是矿井降温系统常用的末端设备,优化矿用空冷器换热性能对提升矿井降温系统能效具有重要意义。采用Fluent建立了平直翅片管矿用空冷器模型,研究了翅片间距、翅片厚度、横向管间距和纵向管间距对传热因子、阻力因子和综合性能评价指标的影响规律;采用Box-Behnken响应面法,分析了双参数协同作用下传热因子、阻力因子和综合性能评价指标变化规律。结果表明:随着翅片间距、横向管间距的减小,以及翅片厚度增加,传热因子、阻力因子和综合性能评价指标逐渐增加;综合性能评价指标则随纵向管间距的增加而先增加后降低;横向管间距、翅片厚度是影响空冷器传热及流动性能最显著的两个参数,而翅片间距、纵向管间距的影响最小;得到了平直翅片管矿用空冷器的最优参数,传热因子提升16.3%、阻力因子增加26.3%、综合性能评价指标提升8.3%。研究结果可为矿用翅片空冷器设计参数优化提供指导。

一种新型溶液除湿空调系统能耗及应用分析

传统空调系统通常采用温湿度联合处理的方式,该方式存在舒适性差、能源消耗大等问题。针对以上问题,提出一种利用复合直接蒸发冷却制冷水的溶液除湿空调系统,该系统可以有效节省功耗,符合节能减排的发展趋势。在研究过程中,以某办公楼为研究对象,利用TRNSYS仿真软件建立该系统,研究其在制冷季7—9月的能耗,分析其节能性及适用性。结果表明:当空调新风系统使用太阳能热水作为再生热源时,总供热能耗为6.1×10^(5)kW·h,总耗功为8.73×10^(4)kW·h。相比于传统空调系统,节能率达到55.2%,为降低空调系统能耗提供了新思路。

某自由电子激光装置空调系统设计

介绍了某自由电子激光装置的空调系统设计,主要包括冷热源系统和空气处理系统等。针对项目中5个工作井基地分散布置的特点,采用了按基地分别设置冷热源系统的方案。为了满足波荡器隧道±0.1℃的高精度温度控制要求,分析了影响温度控制精度的各种干扰因素并找到了关键的影响因素,据此设计了一套带混水功能的高精度温度控制空调系统。针对科学装置提出的150 nm微振动要求,提出了空调设备振动控制措施。

多元文化交错区传统民居室内热环境对比研究——以乌兰察布地区为例

乌兰察布在历史上为内蒙古地区晋、冀移民圈的交汇处,农耕与游牧文化的交融,以及不同移民源地间文化的碰撞,使该地域传统民居在文化传播中因人地关系的复杂性呈现出四种典型类型。但伴随时代的发展,新建民居出现文化断层与冬季室内热舒适性亟待提高的双重困境。在归纳四类传统民居形制特征和尺寸取值的前提下,提炼出影响室内热环境的4个建筑要素,结合Ladybug+Honeybee软件,对比研究民居间主要活动空间冬季室内热环境的差异及原因。研究结果表明:大面积开窗可以有效利用太阳辐射提升室内温度,但保温性能差,而小面积开窗保温性能更好,但太阳辐射利用率较低;单坡屋顶比双坡屋顶单位面积照射到的太阳辐射更多,虽然其保温性能差,但对室内热环境质量的提升更有利;一进两开和里外间平面相比于单间和通间平面,卧室与入户门之间形成“温度缓冲区”可以有效减少门处的热量损失;小的空间尺度可以有效减少建筑的热量损失。基于以上结论提出四类民居在承续建筑文化基因的同时改善室内热环境的策略,为文化传承下的乌兰察布传统民居可持续发展提供一定的参考和借鉴。

日本HEAS-02-2022《医院设施设计指南(空调设备篇)》介绍

日本HEAS-02《医院设施设计指南(空调设备篇)》已经持续应用了30多年,对我国医院建设影响较大。历经4次修订,最新颁布的2022版是由医学主席在疫情中主持修订的,鉴于气溶胶新的传播特性提出了相应的合适措施。在医疗环境控制方面提出了许多新的思路与措施,局部修订了空气洁净度级别和各医疗科室的通风要求。依据感染管理风险评估及推荐强度与证据质量实施合理的医疗环境控制,并对一些关注点进行了澄清。

地铁站台公共区弥散送风系统结构参数研究

地铁站台公共区弥散送风系统(DASS)可以提供舒适的热环境,其结构设计参数会影响DASS送风效果。采用数值模拟方法,研究不同弥散送风板开口率、送风口数量、静压室高度以及下部空间高度等结构参数对站台公共区DASS送风效果的影响。结果表明:站台公共区气流分布均匀性和人员热舒适性随弥散送风板开口率和送风口数量的增加而增加;静压室高度在1.1m左右时的送风效果最好;下部空间高度越高,气流分布越均匀,但冷风感越强,综合初投资和系统送风效果,下部空间最优高度为3m。

冬季冷热冲激下人体热反应的性别差异研究

为探究冷热冲激下人体热反应的性别差异,对8名男性及8名女性受试者进行了不同温差的冷热冲激实验,获得了受试者的平均皮肤温度(Tmean)、心率(HR)、热感觉投票(TSV)和热舒适投票(TCV)。计算冲激前后各参数的变化量以反映不同温差对人体产生的影响,分析不同温差下冲激前后的男女性T_(mean)、HR、TSV和TCV的变化量,即ΔT_(mean)、Δx_(HR)、Δx_(TSV)和Δx_(TCV)。研究结果表明,在冲激工况下,男性和女性的ΔT_(mean)和Δx_(TSV)均与冲激温差呈正相关关系,性别差异随冲激温差的增大而显著,尤其在15、18℃的冲激温差下;男性Δx_(TCV)随冲激温差的增大而呈现倒U型变化。同时发现女性热调节能力较男性弱,表现为冲激工况下女性的|ΔT_(mean)|、|Δx_(TSV)|及|Δx_(TCV)|通常大于男性。

急性缺氧暴露对人体生理反应及认知能力的影响研究

在低压环境舱开展高海拔环境中人体急性缺氧暴露实验,研究环境压力和温度对人体生理参数和认知能力的影响规律。实验结果表明,随大气压力的降低,人体平均皮肤温度、口腔温度、舒张压、心率和心率变异性均呈增加,而血氧饱和度和收缩压呈降低趋势。其中,平均皮肤温度、心率和血氧饱和度具有显著性差异(p<0.05)。随温度的增加,只有血氧饱和度降低,其他生理参数均升高。其中,平均皮肤温度、心率具有显著性差异(p<0.05)。感知能力、记忆能力和反应能力随大气压力的降低而降低,思辨能力反而提高。其中,记忆能力受压力影响具有显著性(p<0.05)。感知能力和记忆能力随温度的增加有所提高,思辨能力在不同压力下随温度的变化规律不同,反应能力随温度的降低而提高。其中反应能力受温度影响具有显著性(p<0.05)。该研究为保障平原地区人员急进高海拔地区生命健康安全提供有力支撑。

基于热平衡法生成同时发生设计日的方法研究

提出了基于热平衡法生成同时发生设计日的方法.首先基于热平衡法计算某城市的历年逐时动态冷负荷,以历年平均不保证50 h为依据确定理论设计负荷,采用综合聚类法挑选同时发生设计日.用热平衡法计算同时发生设计日、传统设计日的峰值负荷,确定为同时发生设计负荷和传统设计负荷.分别对比了哈尔滨、北京、长沙和广州样本房间的同时发生设计负荷、传统设计负荷与理论设计负荷的差异率.结果显示,各城市同时发生设计负荷与理论设计负荷的差异率偏差范围都远小于传统设计负荷与理论设计负荷的差异率.说明依据同时发生设计日的气象参数进行空调系统设计负荷计算是更加合理、准确的,基于热平衡法可以准确生成适合工程应用的同时发生设计日.

换热器面积对双蒸发温度空调系统性能影响的模拟研究

建立了双蒸发温度空调系统仿真模型来研究改变换热器面积对系统性能的影响。搭建了双蒸发温度空调系统实验台,在实验工况下改变压缩机频率(30~120 Hz)和送风量(400~1 000 m^(3)/h),得到空调机组总制冷量Q_(c)、总显热制冷量Q_(s)和显热比SHR,验证了所建模型精度。在模型中改变换热器面积(48盘管、60盘管、72盘管)进行系统运行调节范围的研究。结果表明:随着换热器面积的增加,系统Q_(c)、Q_(s)和SHR的调节范围在整体扩大,最大增幅分别为5.0%、13.8%、11.8%。当送风量为1 000 m^(3)/h,压缩机频率为30 Hz,换热器面积从48盘管增至60盘管、72盘管时,Q_(s)的增幅分别为9.8%和13.8%,表明换热器面积增至60盘管时Q_(s)增长效果显著,再增加换热器面积,Q_(s)虽有所增大但增幅放缓。最后提出一种以所需制冷量为目标,依据环境温湿度调节范围设计换热器面积的方法。

地下大空间变工作区贴附送风空气分布特性

针对地下大空间环控系统能耗大以及实际中空调控制区改变的问题,在贴附送风的基础上提出适用地下大空间的变工作区贴附送风。采用数值模拟的方法,首先进行正交实验研究了等温工况下导流板与墙壁间的缝隙宽度、射流特征厚度、矩形柱跨度对流量比的影响程度大小,并通过量纲分析得出流量比q关于缝隙宽度与射流特征厚度之比x/δ_(0.5)间的关系式,即导流板的流量分配规律;其次将变工作区贴附送风与混合通风、柱壁贴附送风的空气分布特性进行了比较,研究结果显示,相比于另外两种送风方式,变工作区贴附送风可有效降低呼吸区的空气龄,并具有更好的节能效果。

某有机化学实验室项目通风空调系统设计

有机化学实验往往会产生对人体有害的气体,有效的通风空调系统可以避免有害物泄漏,以保证实验人员在工作环境里的安全和健康。不同的有机化学实验室要求不同,其通风空调系统设计也有相应的不同要求。合成实验室通风量大,但对房间温湿度要求不高;分析仪器实验室中仪器设备较多,发热量较大,且对环境温湿度有一定的要求。本文结合某实际工程,对不同功能化学实验室通风量的确定、新风送风温度及空调设置情况和通风系统控制进行了介绍。

多联式空调与集中空调系统在某超高层建筑中的联合应用

结合实际工程,介绍了在超高层建筑中分散式的多联式空调系统与集中空调系统的结合使用情况,介绍了多联式空调系统内外分区方案,并根据气流解析结果分析了高层建筑多联式空调室外机摆放问题。

热湿气候下蒸发冷却式冷凝器系统的节能特性对比研究

为评估和提高蒸发冷却式冷凝器系统(MVC-EC)在热湿气候条件下的应用潜力,提出了一种结构优化的两级蒸发冷却式双冷凝器系统(MVC-TSEC),并基于详细的能耗分析模型进行了性能对比研究。首先,建立了各系统中所有组件的分布式参数模型,并进行了实验数据验证。其次,分析了室外空气温度和相对湿度及房间显冷负荷对2种系统COP和节能率的影响。最后,评估了2种系统在典型热湿城市的节能潜力。结果显示:相较于MVC-EC系统,MVC-TSEC系统在高温、中高湿度和高负荷工况下具有更好的节能优势,节能率约提高4.3%~10.9%,并且可提高制冷剂系统适应温度约0.8~1.9℃;在广州市和长沙市夏季6—8月,MVC-TSEC系统的节能率分别为12.7%和21.1%,高于MVC-EC系统(8.5%和14.9%)。