船用HVAC风管减隔振工艺措施试验及分析

某船典型环境下,HVAC风管在管内风速风量的激励下,产生明显振动。采用安装橡胶减振元件及消音装置等措施后,HVAC风管振动下降最大达10%以上。本试验研究风管安装相关措施对管路振动的影响,发现橡胶垫的厚度、硬度等材料参数对风管路振动传递影响呈复杂关系。其中,橡胶垫的减隔振效果随着厚度的增加不断提升,最终趋于稳定效果,并且软管径向安装偏差对管路各方向振动亦有较大影响,为该型船减隔振措施提供一定参考。

运行策略信息缺失条件下的HVAC系统设备模型校准方法

性能准确的HVAC系统仿真模型对于研究建筑需求响应具有重要意义,模型校准是提高仿真结果可靠性的关键环节,但现实中会遇到运行策略信息缺失的情况,严重影响了校准结果的有效性。本文提出了一种适用于实际运行策略信息缺失条件下的模型校准方法,在设备性能优化校准前,增加运行策略校验环节,以皮尔逊相关系数作为评价指标判断运行策略是否准确。利用该方法可以在实测数据集中识别出运行策略准确数据集,以此为基础进行设备性能优化校准,从而确保校准结果的有效性。以某制冷站的冷却塔模型校准为例,验证了所提方法的校准效果。该方法可推广于其他HVAC设备模型的运行台数策略验证与名义性能参数校准中。

基于先验知识的HVAC系统深度Q网络控制方法

强化学习方法在近年来被逐渐尝试应用于工程控制之中,并且展示出其强大的控制能力和潜力。强化学习算法虽然具有较好的控制性能,但是其控制策略的收敛需要建立在一段时间后的训练上,而这段时间在工程应用上可能会造成一些浪费。为了解决这一问题,提出了基于先验知识的DQN对暖通空调(HVAC)系统中的冷却水系统进行控制,将先验知识引入DQN算法的前期训练中,以减少训练时间,加速收敛,节约成本。基于先验知识的DQN算法不仅能够对系统进行有效的控制,并且能够比DQN更早地实现节能。

浅谈HVAC系统对住院患者健康的影响

论述了医院建筑供暖、通风和空调系统(HVAC)相关的室内环境参数对住院患者的影响。医院作为综合性的大型医疗场所,存在多种疾病源并存的风险,同时易感人群高度集中。对于空气暴露下患者的治疗及预后情况,感染源的风险防范,以及气候条件对于患者的不利影响都是医院建筑功能使用过程中面临的十分严峻的问题。综合工程项目经验,建筑HVAC系统的应用是一种对医疗环境很有效的适应措施,可以减轻环境风险以及气候变化对卫生医疗保健系统的不利影响。

极地LNG模块E-House HVAC系统设计

暖通空调(Heating,Ventilation and Air Conditioning,HVAC)系统是液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)模块E-house的重要支持系统,也是维持LNG模块持续运行的关键。位于北极圈内的俄罗斯LNG开采、处理、运输模块,需要承受超低温极端恶劣工况,满足严格的防火防爆,及诸多俄罗斯本地法规要求。因此,通常的HVAC系统设计已无法满足其使用要求,亟待设计一套适用于极地LNG模块的HVAC系统:在系统计算上充分考虑极端运行环境因素,对比传统传热与逐时分析程序(Hourly Analysis Program,HAP)计算方法,介绍散热量选择和风量计算方法。此外,解析俄罗斯本地法规的特殊要求并提供相应的解决方案。研究成果可为极地LNG模块E-house的HVAC系统设计提供一定参考。

暖通空调给排水管道的表面改性与性能研究

为提升暖通空调铜合金排水管的表面性能,采用化学镀的方法在铜合金排水管表面制备了Ni-P/TiN镀层,研究镀液中TiN质量浓度对化学镀层物相组成、表面及截面形貌、硬度和耐磨性能的影响。结果表明,无镀层的铜合金基体主要物相为CuZn和CuZn5,表面镀层主要由非晶Ni组成;在基础镀液中适当添加TiN会形成镀层质量较好的含有胞状颗粒的镀层,而过量的TiN添加会使得镀层质量恶化。相较铜合金基体,表面镀层的硬度明显更高,且表面镀层硬度会随着镀液中TiN质量浓度的增加而增大;当TiN质量浓度为10 g/L时,表面镀层的硬度和磨损率分别为633 HV0.1和0.93×10^(-8)g/(r·N),具有相对较好的耐磨性,此时的磨损机制主要为氧化磨损。

住院病房的暖通分析与基于SEIR模型疾病传染分析

基于CFD软件对住院病房进行暖通分析。通过建立物理模型和数学模型的方法,分析温度云图、气流组织云图以及污染物扩散云图总结规律。从暖通的角度出发利用SEIR模型在MATLAB软件中对比无防控措施下病毒传播与有防护措施下病毒传播人数感染情况,从而以小窥大反应暖通专业在控制疾病传播上有一定作用。

暖通空调小流量风机机械振动信号自适应采集研究

当暖通空调小流量风机运行时,频繁产生的脉冲噪声增加了信号采集的复杂性并引入了干扰,使得采集到的振动信号含有大量不必要的噪声成分,降低了采集精度和准确性。为此,提出暖通空调小流量风机机械振动信号自适应采集方法。使用经验模态分解方法对振动信号进行处理,获得信号在时域和频域上的特征信息。根据振动信号的频率特征,设计自适应变采样算法在不同的时间段内动态地调整采样率,采集风机振动信号。使用数学形态滤波器调整信号的形状,去除脉冲干扰以提高采集信号的精度,并进一步优化信号的质量。实验结果表明,所提方法的振动信号自适应采集精度高,且采集时间短。

建筑区域广义储能资源的刻画与设计方法

面向碳中和目标,发展以风电、光电等可再生能源为主导的新型电力系统对于储能提出重大需求。建筑作为电力需求侧的主要部门之一,蕴含巨大储能潜力,不仅可实现自身柔性用能,还能主动参与外部电力系统调蓄。该文提出一种“等效电池模型”,定义等效充电功率、等效放电功率、等效储电量和等效综合效率,刻画建筑区域内3类最主要的虚拟储能资源(包括电动汽车+智能充电桩、暖通空调系统+建筑热容、可储能电器设备),并通过文献、实测和模拟数据给出典型工况下上述3类资源的关键参数取值范围。基于上述模型,提出建筑区域广义储能(包括传统储能和虚拟储能)的设计方法,实现减少柔性用能建筑的储能电池容量,并以典型办公建筑和住宅建筑为案例进行计算分析。提出的模型及方法可为城市能源系统的低碳设计规划提供有力支撑。

新型模糊PID控制及在HVAC系统的应用

为了推广模糊控制器在非线性系统中的应用,提出一种利用PID控制器的参数优化和调节模糊控制器的新型设计方法.通过模糊控制器的结构分析建立与PID控制之间的精确解析关系之后提出基于PID控制增益因子的模糊控制器设计算法,然后利用改进的变论域思想进一步优化模糊控制器设计参数.将其应用于暖通空调(HVAC)系统的节能控制中并与常规PID控制器相比较,仿真和实验结果表明这种模糊控制器具有超调量小、跟踪迅速、鲁棒性强等优越的控制性能.

基于事件驱动深度强化学习的建筑热舒适控制

住宅暖通空调系统通常耗用大量能源,同时也极大地影响居住者的热舒适性。目前,强化学习广泛应用于优化暖通空调系统,然而这一方法需要投入大量时间和数据资源。为了解决该问题,提出了一个新的基于事件驱动的马尔可夫决策过程(event-driven Markov decision process,ED-MDP)框架,并在此基础上,提出了基于事件驱动的深度确定性策略梯度(event-driven deep deterministic policy gradient,ED-DDPG)方法,通过事件触发优化控制,结合强化学习算法求解最优控制策略。实验结果显示,与基准方法相比,ED-DDPG在提升学习速度和减少决策频率方面表现出色,并在节能和维持热舒适方面取得了显著成果。经过实验验证,该方法在优化住宅暖通空调控制方面展现出强大的鲁棒性和适应性。

多联机系统与轻钢装配式建筑一体化设计新方法

近年来,轻钢装配式建筑因施工便捷、环境效益高等优势,大量应用于工程实践,有很好的应用前景。而由于传统暖通空调设计方法导致的后续施工会二次破坏建筑构件,传统暖通空调设计方法已不适用于轻钢装配式建筑。目前,针对暖通空调与轻钢装配式建筑融合发展的研究与应用相对较少,为填补该领域的空白,提出了一种暖通空调系统(以多联机为例)与轻钢装配式建筑一体化设计新方法IB-VRV(variable refrigerant volume air conditioner integrating with buildings)。探究了适用于传统建筑的暖通空调设计方法与适用于轻钢装配式建筑的暖通空调设计方法的差异。并根据这两种暖通空调设计方法的差异,在现有传统暖通空调设计理念的基础上,凝练出暖通空调系统与轻钢装配式建筑融合发展三项原则。这三项融合原则分别为结构安全优先、非同寿命周期和功能区弹性化原则。基于上述三原则,进一步提出暖通空调系统与轻钢装配式建筑融合新方式,并以多联机系统为案例展开深入分析。研究结果表明,所提出的IB-VRV能够弥补传统暖通空调设计方法应用于轻钢装配式建筑的不足,并能充分发挥轻钢装配式建筑自重轻、结构简单、构件小可暗装等优势。该研究为暖通空调系统与其他类型装配式建筑一体化设计开拓了思路,奠定了理论基础。

基于ANN的绿色办公建筑HVAC系统运行能耗预测

办公建筑中暖通空调系统(HVAC系统)的运行能耗占总能耗比例较高。随着绿色建筑的大力推广,准确预测绿色办公建筑HVAC系统能耗是建筑运行优化的关键。研究以天津市某绿色办公建筑为研究对象,根据绿色办公建筑G中的HVAC系统——地源热泵系统和空调通风系统能耗的实际监测数据,建立了基于人工神经网络的能耗预测模型。研究结果表明,建立的分类多层感知器神经网络预测模型预测精度最好,仅基于气象参数及时间能够精确的预测建筑HVAC系统的小时能耗,为我国绿色办公建筑的设计和运行优化提供科学支持。

基于模糊线性化预测模型的HVAC系统温度控制

针对暖通空调(HVAC)系统难以控制的问题,提出一种基于m ax-product推理的M am dan i模糊模型预测控制策略.首先利用一步模糊预测模型的结构分析得到其解析表达式,获得系统在k+1时刻的线性化预测模型;然后基于模糊线性化模型进行模型预测控制器设计.对HVAC系统的仿真和实验结果表明,该算法是一种跟踪性能好且鲁棒性强的有效控制算法.

基于KPCA的HVAC系统传感器故障诊断

传感器状态的好坏很大程度上影响暖通空调(HVAC)系统的运行,对其展开故障诊断十分必要。核主成分分析(KPCA)方法通过集成算子与非线性核函数计算高维特性空间的主元成分,有效捕捉过程变量中的非线性关系,将其用于传感器常见4种故障的诊断,先用Q统计量进行故障监测,再用T2贡献量百分比变化来识别故障。实验结果表明:KPCA方法具有很好的故障监测与诊断能力。

基于HVAC类负荷的电力系统动态调频控制策略

以HVAC(暖通空调)类负荷为控制对象,提出了一种基于HVAC类负荷的电力系统动态调频控制策略。首先给出了HVAC负荷的等值热力学参数模型,分析了此类负荷的负荷特性;进而通过用户参与度建立HVAC负荷的温度设定值与系统频率波动之间的数学关系,给出了一种基于HVAC类负荷的电力系统动态调频控制策略,通过动态调整开关状态改变负荷功率,达到系统频率控制的目的。最后利用典型的单机电力系统模型验证了控制策略的有效性。

HVAC风道空气泄漏检测方法研究

介绍了一种用于自动控制检测采暖通风与空调(HVAC)总成及风门的空气泄漏量的检测方法。在HVAC接口的上游建立一个稳压室,利用自动检测与控制方法使稳压室的空气压力稳定在一定范围内,通过稳压室上游接口处的流量传感器来检测HVAC的空气泄漏情况。与传统检测技术相比,该检测方法具有灵敏度高、压力控制准确、自动化程度高、使用方便等特性。

浅析HVAC系统的加工设计

为使HVAC系统加工设计及图面标准工作逐步完善统一、更便于现场施工及管理、提高工作质量和效率，根据加工设计的特点及近年内现场工作的经验，总结出对HVAC系统加工设计的一些方法。

基于多层ReLU网络的楼宇暖通空调系统能量管理策略

提升现代智能楼宇的能量管理能力,是电力紧平衡背景下促进电网节能增效的重要举措。文中提出一种数据驱动的楼宇暖通空调系统节能控制策略,避免了传统模型预测控制对精确热力学建模的依赖。首先,在搭建楼宇热网络仿真模型的基础上,采用延时嵌入法构造输入特征,建立基于修正线性单元的多层神经网络模型,实现室内温度时间序列的多步预测。然后,针对电网的分时电价,构建滚动时域优化模型,并将其重构为混合整数线性规划的形式,实现有限控制周期内优化模型的高效求解。最后,基于Simscape搭建楼宇热仿真模型,验证了所提控制策略的有效性。仿真结果表明,所提策略能够满足温度舒适度要求,并提高楼宇的经济运行水平。

基于递推PCA的变工况中央空调系统故障诊断

由于节能以及用户需求等原因,中央空调系统(HVAC)设定温度和风量等工况时常发生改变,这会导致系统模态发生变化,给故障诊断增加难度。为此开展了中央空调变工况下的故障诊断方法研究,首先为了准确模拟HVAC系统变工况及其典型故障,通过专用建筑能源模拟器TRNSYS软件进行建模,并实时采集HVAC系统各传感器数据,随后针对传统PCA算法模型无法适应系统工况变化,容易出现大量误报的问题,发展一种递推主元分析(RPCA)方法,通过利用传感器输出的新数据在线更新原始的PCA模型,即对数据矩阵的均值、方差等进行更新,解决了HVAC系统变工况时参数动态变化所引发的误报的问题,最后基于TRNSYS和MATLAB联合仿真,验证了所提方法的有效性和优越性。