再生水热泵供暖系统发展分析

介绍了郑州再生水资源概况,根据再生水规划和利用现状,结合再生水热泵供暖系统的特点,研究在郑州市发展再生水热泵供暖技术的适用性。结果表明,郑州市的再生水供水量及温度满足再生水热泵系统的需求,利用再生水热泵技术对建筑物进行供热,具有显著的经济效益和环保效益。

区域多热源联合供热系统热平衡及运行参数分析

以太原市供热现状为基础,分析多热源联合供热现状,探讨二次网分布式调峰锅炉与集中供热系统串、并联两种运行方式下的系统性能,建立热平衡方程和调节公式,并对相关运行参数进行求解。计算结果表明,相比串联连接,并联连接能耗更低。研究结果对区域多热源联合供热系统的设计及优化运行具有一定的指导价值。

勘误

《区域供热》2024年第3期《再生水热泵供暖系统发展分析》一文,因再生水处理能力安全系数、天然气折合计算标准煤系数导致两处数据错误,现订正如下:第24页4.1节第2段冬季再生水蕴含能量应以8.2×107 MJ/d计算。第26页5.1小节第4、5段每年供暖季再生水热泵系统节约标准煤应以26102.8 t计算。

基于水蓄热的热源厂蒸汽调峰技术

基于工业供汽负荷波动大、昼夜偏差显著的现状,将水蓄热技术与热源厂热力生产工艺相结合,提出采用蒸汽-除盐冷水的间接换热技术、环氧富锌漆防腐技术和硬质聚氨酯发泡保温技术,并对形状、容积和高径比等罐体结构优化设计,旨在开发一种适用于工业供热的蒸汽调峰技术。实践应用表明,基于水蓄热的热源厂蒸汽调峰技术具有稳定高效、简单易操和投资收益显著等优点。本技术还可应用于燃煤机组实现深度调峰、消纳新能源发电等场景,具有重要的现实意义。

PVT墙流道结构优化的数值模拟研究

为了确定PVT墙的最优流道结构,建立了4种流道类型PVT墙的数学模型(分别命名为M1~M4),并进行热/电性能的比较分析。首先,通过与文献报道的关联式进行对比,证实了所建立数学模型的准确性。其次,分析了流道结构对集热效率、发电效率以及[火用]效率的影响。结果表明:流道结构对PVT墙的性能有显著影响。M4在集热效率方面表现最佳,当空气流量为3.7×10^(-2) kg/s时,达到了44.06%。在发电效率方面,M1表现最佳,其次为M3和M2,M4最低。在[火用]效率方面,当空气流量小于0.0184 kg/s时,M1的[火用]效率最高;当空气流量超过0.0184 kg/s时,M3的[火用]效率最高。由此可以发现,很难做到在一种PVT墙的流道结构内同时达到高发电效率与集热效率,但综合考虑PVT墙产生的能源数量与质量,可以认为M3的结构最佳。

建筑集成光伏光热系统的发展现状

建筑集成光伏光热(BIPV/T)系统将太阳能光伏(PV)、太阳能集热器与建筑立面一体化巧妙结合,实现了发电和热能的协同产出。BIPV/T系统可以显著提高太阳能效率,并同时降低建筑的冷热负荷。BIPV/T系统分为两大类,即光伏光热/空气建筑一体化(BIPV/Air)和光伏光热/流体建筑一体化(BIPV/fluid)系统。对BIPV/Air系统的性能优化策略进行了总结,包括通风模式与强化传热结构。对BIPV/fluid系统中的BIPV/water和BIPV/T热泵系统进行了深入探讨,包括数学模型、性能改进和优化运行方法。寻找到一些改进策略的有效方法。该研究对于提高BIPV/T系统的能源效率和经济性具有意义。

射流式太阳能空气集热器性能的数值模拟研究

为了提高太阳能空气集热器的性能,建立了射流太阳能空气集热器的数学模型,并分析了空气射流对太阳能空气集热器性能的影响。结果表明:在太阳能空气集热器内设置折流板形成射流流动,不仅可以增加集热板近壁面处的流动速度,还能减小垂直于空气流动方向的速度梯度。射流流动优化了流道内的速度分布,从而有效提高了空气与集热板的对流传热系数。与普通太阳能空气集热器相比,射流太阳能空气集热器的集热效率明显更高。当入口速度从0.5 m/s增加到3.0 m/s时,两者集热效率的差距从5.01%增加到15.38%。然而,射流太阳能空气集热器的压力损失较大,因此其有效效率随空气流量的增加呈现先增加后减小的趋势。在入口速度为2.5 m/s时,有效效率达到了极值63.75%,比普通太阳能空气集热器提高了11.21%。综上所述,利用折流板形成射流能显著提高太阳能空气集热器的集热效率与有效效率。

基于加权扰量的供热系统质调节模式分析

常规的供热系统质调节模式未能充分考虑人员、灯光、设备散热及邻室传热等热扰量,也未反映出建筑围护结构热惯性作用下各热扰量对室温影响的衰减和延迟特性,从而导致室温控制不精确。因此,提出基于加权扰量的供热系统质调节运行模式的构建方法,并将此与常规质调节模式的运行效果进行比较。结果表明,相较于常规质调节模式,基于加权扰量的质调节模式在供水温度、供暖小时数和室温稳定性方面都表现出明显的优势,该模式不仅可显著降低供热系统的运行能耗,提升能源应用效率,而且还可增强室内温度的稳定性,进一步提高居住者的热环境舒适度。因此,基于加权扰量的质调节模式为供热系统的运行调节提供了一种新的有效路径。

热力管道安全评估研究与实践

为降低供热管网事故风险、分级消除安全隐患,提出了基于风险矩阵分析法的热力管道安全评估方法,将供热管道安全风险的确定划分为失效可能性和失效后果严重性两类因素;在此基础上,采用层次分析法(AHP)分别确定失效可能性分值和失效后果严重性分值,并据此确定管道安全风险等级;最后采用该方法以某独网锅炉房一次供热管线为对象进行了验证与分析。经验证,评估方法过程严谨、结果准确;且通过比较计算出的安全风险等级分值R f的大小能够在一定程度上反映出各管段现状的优劣。该方法可为热力管道安全风险等级做出科学诊断,有助于消除隐患。

相变材料应用于建筑节能的研究状况与趋势

为了系统地分析相变材料应用于建筑节能领域的发展态势,以中国知网期刊和Web of Science核心合集引文数据库收录的2001-2021年“相变材料”及“建筑节能”为主题的文献为数据源,利用信息可视化软件Cite Space分析了相变材料应用于建筑节能的研究现状、研究热点、研究主题和发展趋势,总结并绘制了该领域知识路线图。相变材料应用建筑节能领域可总结为4个主要方面:相变材料传热性能的研究、提高相变材料热导率技术、相变材料应用技术。未来研究重点将是通过添加高导热率材料来提升和改善相变材料的传热性能及其他性能。综合分析表明,近年来相变材料在建筑节能中的应用研究呈现逐年上升趋势,研究热点主要集中于制备及方法研究、储热装置的性能研究和应用研究,其未来研究方向将更加注重降低建筑能耗,以及相变建筑构件的耐久性和稳定性。

山西典型农宅分散式清洁取暖技术对比分析

农村清洁取暖是提高环保水平、促进能源结构调整、解决冬季取暖问题及创造就业机会等多重原因的综合考虑。以山西省某典型农宅为例,在考虑建筑围护结构节能改造及用户行为节能的因素下,对生物质采暖、电采暖、太阳能采暖等几种分散式供热技术进行了全寿命周期的经济性对比分析。结果表明,在确保炉具及生物质颗粒的来源和质量安全可靠条件下,生物质炊暖炉经济性最优;空气源热泵热风机兼具使用灵活和节能高效的特点,适宜在农村电网基础条件好或具备电网改造条件的地区推广。

智慧蒸汽供热系统助力南方供热企业提质扩量增效

建设智慧蒸汽供热系统是解决我国南方蒸汽热网高效低碳运行、合理扩建改造难题的有效手段。介绍了智慧蒸汽供热系统的技术方案,建立的智慧蒸汽供热系统主要包含热网建模仿真、运行调度优化决策、负荷预测、安全预警、网损检测及管控等技术模块。基于智慧蒸汽供热系统在合肥热电集团的典型应用案例,阐释了智慧蒸汽供热系统通过热网饱和点位分析、用户综合分析评估、热网网损分析、管网优化运行分析和历史数据分析功能指导园区蒸汽供热系统运行的方式和应用效果。

居住建筑集中供暖用户散热器改地暖相关问题调研与探究

近年来,既有居住建筑中部分散热器用户改造为地板辐射供暖的情况时有发生,且有逐渐增多之势。由于两种供暖末端的水力特性及设计供、回水温度迥然不同,并且地暖系统的循环阻力比散热器增大很多,因此地暖系统与散热器系统并网后会影响整个供暖系统的水力平衡,进而引发热力失调。通过调研北京市地区居住建筑集中供暖用户散热器改造为地板辐射供暖的典型改造方式及实际工程案例,分析不同热用户改造后遇到的问题和对其他用户产生的影响,为后续供暖用户进行地暖改造提供参考。

基于Meteonorm和DeST的采暖建筑室内热扰对热负荷的影响分析

在使用能耗模拟软件获取建筑热负荷和进行热负荷预测研究时,输出的模拟热负荷受气象参数的影响较为敏感,而且软件数据库的气象参数往往不全,而从第三方获得的数据带有显著噪声或异常值,导致获得的热负荷在某些时刻具有大的跳跃,因此提出一种基于第三方气象软件Meteonorm对气象数据数据进行插值再平滑的处理方法,以获得更有效的数据。以沧州地区为例,对导出的气象数据进行插值和平滑处理后得到可视化的图形结果,最后导入DeST中完成住宅建筑热负荷分析,基于此,选择5个不同气候区的典型地点,利用DeST分析了室内热扰对建筑热负荷的影响情况,发现在热负荷模拟中忽略室内热扰的影响将会带来较为明显的误差。

隧道内超长大直径供热管道流固耦合效应分析

为了对华电银川供热项目中的供热管道系统进行优化设计,建立了三维全尺寸流固耦合力学模型,计算了超长大直径供热管道在不同支座间距下的受力、变形与支座反力,并分析了管道不同部位受力与变形的变化规律。研究结果表明,管道的入口端部位受力与变形最大,出口端部位次之,平直段部位最小。然而,支座间距的变化对平直段管道受力与变形的影响较大,对入口端与出口端部位的影响较小。另外,支座反力的变化趋势与管道受力基本一致。研究成果和施工经验可为后续类似的供热管道设计与施工提供借鉴和参考。

基于水力仿真技术的多热源联网运行策略研究

以热电联产作为基础热源,清洁能源作为调峰热源,形成多能互补、多热源联网的城市大型集中供热系统,逐渐成为行业发展趋势。面对复杂多变的水力、热力工况,依靠人工经验调控已不能满足安全生产、精细管控的要求。采用水力仿真技术,对天津市某燃气轮机热电联产与燃气锅炉构成的多热源联网系统进行了建模仿真,并在不同室外气象条件下,制定了各热源优化运行策略。研究结果表明,仿真计算结果与实际运行工况吻合度较高,仿真模型可用于指导多热源联网系统优化调控,有效保障了多热源联网系统的安全稳定和经济高效运行。

基于余热回收的吸收式热泵系统在热电厂的节能环保效益

以某热电厂为调研对象,根据厂区的余热资源和冷热负荷需求,提出了一套基于余热回收的蒸汽型吸收式热泵系统。该系统在冬季回收脱硫塔循环水中的余热用于厂区内的建筑供暖和加热锅炉补水,并在夏季利用20℃的锅炉除盐水作为冷却剂,回收建筑得热。采用EnergyPlus软件构建了原有空调系统和余热回收系统的能耗模型,以一个模拟周期为例,对比分析了两者在能耗、运行费用、环保效益等方面的差异。结果表明,该系统每年可回收热量2656GJ、节省标煤3.79t、减少CO_(2)排放18.53t,节能环保效果显著。

循环流化床锅炉热效率估算及影响因素分析

锅炉热效率是锅炉运行状况经济性评价的关键指标,是指导锅炉高效运行的重要依据。针对锅炉热效率无法在线测量的问题,基于反平衡法提出了锅炉热效率的离线估算模型,利用某75 t/h循环流化床锅炉DCS运行数据和燃煤参数仪器化验值对锅炉热效率进行解算。通过对解算结果的分析表明,锅炉运行负荷和锅炉吹灰操作均会对锅炉热效率产生影响。最后,针对锅炉热效率的影响因素,提出了锅炉运行的优化策略。上述研究对提高锅炉运行效率具有潜在应用价值。

不同用能模式对太阳能-空气源热泵互补供热系统的影响研究

太阳能-空气源热泵互补供热系统在农村地区得到了应用,而农村人员的用能模式与城市居民具有较大差异。为定量探讨不同用能模式对系统的影响,以全生命周期费用和碳排放量为目标函数,利用TRNSYS软件构建了系统仿真优化模型,优化了不同用能模式下的系统设备容量,定量评价了不同用能模式下的系统COP、太阳能保证率、全生命周期费用和碳排放量。结果表明,与固定室温模式相比,采用动态室温控制模式下的集热器面积和水箱体积明显减少,而用能模式的不同对系统碳排放量的影响最大。研究成果揭示了不同用能模式对太阳能-空气源热泵互补供热系统的显著影响,可为今后农村地区系统的应用及优化研究提供参考依据。

集中供热热力站短期热负荷预测模型对比研究

以湖北省十堰市一个集中供热热力站为对象,基于实测运行数据和气象数据进行供热负荷预测研究。分别采用随机森林(Random Forest,RF)、极度梯度提升(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)、BP神经网络、支持向量回归(Support Vector Regression,SVR)、长短期记忆(Long Short Term Memory,LSTM)神经网络5种方法进行预测模型训练及测试,基于粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)优化各模型参数,获得最优模型,在此基础上针对不同模型在不同短期负荷预测情景下的表现进行对比研究。研究结果表明:在未来24h预测情景下,随机森林、XGBoost模型的预测精度最高,二者的平均绝对误差(MAE)分别为0.84 W/m^(2)及1.00 W/m^(2)。在未来1h预测情景下,SVR模型的预测精度最高,其MAE为0.18 W/m^(2)。