夏热冬冷地区空调冷热源配置的多目标优化

为实现“双碳”背景下清零建筑直接碳排放的目标,夏热冬冷地区建筑空调冷热源越来越多地采用空气源热泵加水冷式冷水机组的复合架构。其中,空气源热泵冬季供热,夏季与水冷式机组共同供冷。由于空气源热泵供冷能效较低,提高水冷式机组容量配置,尽可能使之分担更多的冷负荷,有利于降低系统供冷能耗,但系统投资也将随之上升。因此,有必要研究复合架构下空调冷热源配置的综合优化方法。利用层次分析法,计算空调冷热源系统的节能性、环保性、经济性、节材性等不同目标维度的权重,建立空调冷热源的综合优化目标函数。设计空调冷热源配置的优化流程,并以上海某办公建筑为例进行分析。结果表明,随着水冷机组容量的增加,空调冷热源系统的全年能耗降低,耗材生产能耗、折算年费上升,而碳排放呈先降后升的规律。多目标优化方法可以更好地实现各项指标之间的平衡,为相关研究及实际项目决策提供参考。

Impact of winter thermal condition of the Tibetan Plateau on the zonal wind anomaly over equatorial Pacific

Using the improved CCM1 dynamic climate model, the impact of abnormal heat source and sink over the Tibetan Plateau in winter on the abnormal zonal wind over the Pacific Ocean is studied in this paper. The following new-findings are obtained: (1) When the atmospheric cold source during January-March on the Tibetan Plateau gets intensified, an abnormal anticyclone around the Tibetan Plateau will appear in lower troposphere. Abnormal northerly wind at the coastal area of the mainland of China and an abnormal cyclone will appear on the West Pacific in the following months. Then, abnormal west wind will appear over the equator of the West Pacific and extends to the East Pacific. (2) When the atmospheric cold source during January-March over the Tibetan Plateau is unusually weak, an abnormal cyclone around the Tibetan Plateau will appear at lower levels first, then abnormal anticyclone will appear on the West Pacific and move to the south and result in abnormal easterly wind over the equator of the West Pacific, which will extend to the east. Furthermore, abnormal changes of zonal wind on equatorial Indian Ocean can be caused by the intensity change of atmospheric cold source in winter and early spring over the Tibetan Plateau.

夏热冬冷地区商业综合体新风供冷技术应用分析

改进商业综合体内区传统末端新风系统的方式是公共区域采用可调新风比的全空气空调系统,商铺采用新风空调机组与新风机并联系统。通过计算分析,在满足舒适度的前提下,夏热冬冷地区过渡季、冬季可利用自然新风承担商业综合体内区冷负荷,该方案与冷却塔“免费供冷”相比,节能效果更明显。对于一般商业综合体项目,可以取消四管制或者分区两管制空调系统,简化空调水系统,节省投资。

浅析板管蒸发冷却式无霜空气源热泵及其设计应用

在常规板管蒸发冷却式冷水机组设计的基础上,借鉴了热源塔热泵系统使用防冻液喷淋的防冻措施原理,将其应用在板管蒸发冷却式冷热水机组上,并对板管蒸发式换热器及系统进行设计改进,使其适用于冬季制热工况,从而形成板管蒸发冷却式无霜空气源热泵机组。机组夏季采用板管蒸发式换热器作为冷凝器,相比于空气源热泵降低了冷凝温度,提高了系统的性能系数。冬季使用防冻液喷淋,设备运行无除霜循环,系统供热稳定,大大提高了室内侧的热舒适性。试验研究了不同溶液再生方式下的机组性能,结果表明:利用过冷热再生模式进行溶液再生时机组性能最优,在制热量不衰减的情况下性能系数仅下降了2.5%~5.1%。机组适用于夏热冬冷地区及部分纬度较低的寒冷地区。

夏热冬冷地区利用空气源热泵回收火力发电厂汽轮机房余热的实践

以国内某大型清洁高效燃煤发电厂汽轮机房为例,对冬季室内散热量、温度分布情况进行了分析,提出了利用空气源热泵回收汽轮机房空气余热的方案。分析了不同环境温度和出水温度下的空气源热泵性能系数(COP)变化情况,并拟合了数学模型。结果表明,该工程供暖期空气源热泵机组平均COP提升约20%,最冷时段内COP提升近32%,年节约电量约2.3万kW·h,节能效益显著。

夏热冬冷地区空气源热泵供暖结霜规律研究

基于“双碳”目标,我国各领域电能替代工作取得了蓬勃发展。在建筑领域,目前我国正在大力推广空气源热泵供暖技术,为了探究其电力替代可行性,基于空气源热泵结霜机理,提出了一种基于气象参数及水相图的结霜理论判断方法,并选取夏热冬冷地区10个典型城市进行了空气源热泵供暖结霜规律分析。结果表明,夏热冬冷地区整体较适合开展空气源热泵供暖,但工程实践中应结合不同城市结霜规律针对性制定除霜控制策略。此外,提出的空气源热泵结霜判断方法相较于传统研究具有一定优势,可有效避免热泵机组结霜时长被低估等问题。该理论方法为解决夏热冬冷地区“双碳”目标与健康舒适人居所面临的挑战提供了有力支撑。

夏热冬冷地区医院净化空调系统冷热源方案比较研究

对夏热冬冷地区医院常见科室洁净区负荷特性及冷热源需求特点进行了分析,总结了五种洁净区常用的冷热源方案,对五种方案的适用性及优缺点进行了比较,并进行了经济性分析,得出四管制多功能热泵机组+两管制空气源热泵方案在满足使用要求的前提下,节能显著,符合当下节能减排的要求。

广州某大型医院冷热源方案选型及水系统设计分析

介绍了广州市某大型综合医院空调系统设计,基于对综合医院所处位置及实际需求的深入分析,探讨非净化区与净化区空调冷热源系统的方案选型。另外,通过一级泵变流量系统与二级泵变流量系统方案的对比,根据实际情况探索该大型医疗综合楼空调水系统的最佳方案。

低温空气源热泵与太阳能生活热水系统在医院的设计实践

以某中医院建设项目为例,研究探讨了医疗设施中的生活热水供应系统低碳设计。传统的医院热水供应通常依赖集中式锅炉加热方式,该方法存在的问题包括能源利用率低、机房空间占用大、运行成本高昂、存在生产安全隐患等。这些因素间接影响了医疗服务品质及患者的就医感受。鉴于上述挑战,该研究创新性地引入了夏热冬冷区域适用的低温空气源热泵技术,并结合太阳能集热系统来共同满足生活热水的制备需求;此方案通过多层级利用可再生能源,有效减少了医院热水系统的能耗,促成了碳排放的减少。同时,经由科学合理的热水系统设计,还解决了热水温度波动引发的使用者不适问题。旨在分享低温空气源热泵技术在医疗建筑热水供应设计中的经验,为同行业者在可再生能源应用于医院热水系统方面提供参考和借鉴。

越冬及返青期冬小麦叶片中可溶性蛋白质、氨基酸含量与抗寒性的关系

研究了6种冬小麦幼苗叶片在低温胁迫下其体内可溶性蛋白、脯氨酸、游离氨基酸等代谢物的含量变化,比较了越冬期和返青期冬小麦叶片中代谢物含量的差异。结果表明:几种冬小麦在低温胁迫下脯氨酸、游离氨基酸、可溶性糖及可溶性蛋白含量均有不同程度增加,其中脯氨酸和游离氨基酸的含量增加更显著。抗寒性较强的小偃6号和西农383积累脯氨酸、游离氨基酸等主要代谢物的能力较强,西农580和小偃22次之,84加97和陕农981较弱,该结果与冬小麦耐寒性强弱一致。研究表明冬小麦抗寒性与相关代谢物的积累相关,通过对这些代谢物质的检测可以为冬小麦的引种、育种及抗寒品种的筛选提供依据。

冬季极端天气状况下空气源热泵运行实验研究

对夏热冬冷地区某住宅的空气源热泵空调器在降雪天气状况下的运行性能进行了实测研究。结果表明:制热量平均值较额定值下降约15%,瞬时值最大下降约30%;制热工况平均COP值为2.66,较额定值下降11.3%,包含除霜在内的运行周期平均COP值为2.37,较额定值下降20.9%,除霜耗电量为总耗电量的9.2%;不受结霜影响的瞬时制热量最大值达到额定值的94%～98%;室内机风速变化引起的制热量变化幅度约为4%。分析表明,室外机在结霜状况下工作是导致制热量及COP值下降的主要原因,先进的除霜方式是降低结霜对制热量的影响与提高运行能效的关键。

热源塔热泵系统相变潜热的应用研究

空气源热泵冬季制热的热源是室外湿空气,室外湿空气由干空气和水蒸汽两部分组成,因此湿空气流经室外换热器表面的热交换过程可以分为两部分来研究,一部分是干空气的放热降温过程,热交换前后都是气态;另一部分是水蒸汽放热降温过程,随着换热器表面温度的不同,水蒸汽降温放热过程中往往伴随着相变发生。而传统的空气源热泵并没有充分地利用后者的相变潜热,且一般认为凝结水珠或水膜附着在换热器表面,影响换热效果,也减小了肋片间距,增加了空气流通阻力,减小了空气流通量,因此以往的空气源热泵设计一般希望室外侧换热器偏向于干工况运行。但对于长江以南冬季低温高湿地区,想维持这一工况运行有一定的难度。针对此区域冬季这一问题,以及推迟室外侧翅片表面结霜时间为目的,开发出了一套名为热源塔热泵的新型热泵系统。本文选择此区域中的几座典型城市(重庆、长沙、南昌、南京和杭州),根据各自相应的典型气象年数据,在冬季工况,通过对热源塔内管翅式换热器在含湿工况下的热工计算,分析将湿空气中水蒸气的相变潜热用于空调方式采暖的热源是否有意义,以及针对其开发出的热源塔热泵系统,评价其是否有一定的经济效益和环境效益。

地源热泵在夏热冬冷地区高密度住宅建筑中的适用性分析

为探究地源热泵系统在夏热冬冷地区高密度住宅中的的适用性,本文分析了其相对于空气源热泵的优势以及其自身的一些不足,然后分析了地源热泵在高密度住宅应用中将会遇到的问题,给出一些解决方案,最后介绍了上海一个地源热泵的应用实例。通过分析可以得出:地源热泵在辅以一些技术措施后,在夏热冬冷地区高密度住宅建筑中具有良好的适用性。

空气源热泵热水系统在冬冷夏热地区的应用探讨

空气源热泵热水系统是一种高效的建筑节能方式,但其工作过程复杂,投资昂贵。探讨了如何在冬冷夏热的长江中下游地区合理选配热泵热水系统,达到最佳技术经济效益。认为在该地区。

夏热冬冷地区供暖探讨

夏热冬冷地区应合理选定技术路线,采用适合该地区社会与自然特点的供暖方式,在室内环境健康舒适和供暖能效两个方面超越北方集中供暖;逐渐改变燃料燃烧供暖的基本方式,以热泵为核心技术,从自然环境中取热供暖;分散供暖还是集中供暖,取决于热源,同时还受到社会、环境资源等因素的限制;以空气作为热源适宜分散,以岩土、水体作为热源适宜集中;积极发展多种供暖方式,具体工程应根据自身条件确定供暖方式。

户用太阳能-空气源热泵耦合供能系统性能模拟研究

针对夏热冬冷地区家庭供冷、供暖和生活热水需求特点,建立了一套户用太阳能-空气源热泵耦合供能系统.调研形成了夏热冬冷地区住宅用能模型,构建住宅建筑模型,进一步用TRNSYS软件搭建系统仿真模型,模拟系统全年运行并得到相应数据.仿真结果表明:系统全年运行的太阳能集热效率在40%左右,系统能效比为4.45,系统不保证率为0.9%,佐证系统的可行性;对系统全年能耗进行分类分析,与传统系统进行对比,成本差额动态回收期为11.0 a,年运行费用节省621.8元,年碳排放减少621.2 kg,验证了系统的经济性与环保性;通过对太阳能集热器面积和贮热水箱体积进行调节模拟确立系统参数的最佳匹配范围,以夏热冬冷地区两居室为例,空气源热泵依据供冷供热负荷选型后,匹配的太阳能集热器面积推荐范围为2.7±0.3m^(2)、贮热水箱容积推荐范围为0.20±0.05 m^(3),可为系统的推广应用提供理论依据.

天津河东万达商业广场暖通空调系统设计

介绍了天津河东万达商业广场的空调通风工程设计的特点。重点阐述空调方式、防排烟系统、空调负荷计算、冬季免费冷源的设备选择等。

夏热冬冷地区公共建筑节能改造技术分析及能效评价

介绍了上海市公共建筑节能改造经验,总结了夏热冬冷地区公共建筑节能改造适宜技术及应用特点,分析了冷热源系统、生活热水系统和照明系统改造在宾馆饭店建筑、办公建筑、商业建筑和医疗卫生建筑中应用的节能效果。

夏热冬冷地区地表水地源热泵供暖的节能性及经济性

介绍了基于温度频段法的制热季节性能系数(HSPF)方法。考虑地表水地源热泵系统水源温度的特点,对HSPF法进行简化,以逐日地表水水温和室外空气温度代替逐时温度,评估地表水地源热泵系统的供暖节能性。采用费用年值法计算地表水地源热泵系统供暖的投资费用。以某地表水地源热泵工程为例,计算了系统能耗和单位建筑面积的供暖季费用年值,并与空气源系统能耗进行比较。结果表明,在夏热冬冷地区采用地表水地源热泵比空气源热泵节能31.5%,单位建筑面积供暖费用年值可节约3.3元/(m2·a)。

土壤源热泵与冷却塔复合运行的优化模式分析

以南京典型公共建筑作为研究对象,以土壤源热泵系统与冷却塔复合运行模式优化为目标。针对南京地区公共建筑夏季负荷的特点,通过分析地下土壤温度和空气湿球温度对土壤源热泵系统和冷却塔散热系统性能的影响,得到了土壤源热泵与冷却塔复合运行的优化策略,并给出了优化策略运行模式下暖通空调机组的设计建议和节能潜力分析。