灰色理论在北方农宅空气品质评价中的应用

本文针对室内空气品质的系统特征,依据北方村镇建筑的特性,确定了CO2、CO、PM2.5、NO2、SO2、NH3等6个评价指标。结合严寒地区六栋农宅的室内空气品质指标实测值,建立灰色系统综合评价模型,通过关联度分析,确定六栋农宅的室内空气品质优劣等级,并展望了该评价体系应用于绿色村镇能源利用系统评估工作的前景。

北方农宅吊炕与土暖气联合供暖系统测试分析

为解决传统落地炕炕面温度不均、热效率低、排烟热损失大、烧炕时室内污染物体积分数超标等问题,提出一种新型吊炕与土暖气联合运行的供暖系统.为定量分析该系统的热工性能,在吉林省榆树县的一栋新建农宅两相同南向房间内,分别搭建了传统落地炕和该新型供暖系统,并对两系统炕面温度、排烟温度、室内温度及室内污染物体积分数进行测试:在相同燃料消耗量下,新型吊炕的炕面温度分布更为均匀,其炕面温度标准差比传统落地炕低4.8℃,且炕头温度比传统落地炕炕头温度低9.4℃.通过反平衡法计算得出新型供暖系统效率比传统落地炕效率高21.26%,同时采用新系统的房间室内温度提高了5.7℃,室内CO体积分数也降低至标准范围以内.在两供暖系统取得相同室内升温效果时,每铺新型供暖系统每年可节省秸秆1 972.2 kg,CO_2减排2 603.3 kg,SO_2减排1.0 kg.测试与分析结果表明:吊炕与土暖气联合供暖系统不仅解决了传统落地炕炕面温度分布不均、热效率低等问题,而且使室内热环境得到很大改善,具有显著的节能减排效益;新型供暖系统的推广应用,可降低北方农宅的采暖能耗,有效改善农宅内的人居环境.

基于熵值法的北方农宅围护结构改造方案比选分析

我国北方农宅建筑体量大,采暖能耗高,室内热环境差。既有建筑围护结构改造可有效降低能源成本,提高室内舒适度。本文以北方地区某典型农宅围护结构改造为研究对象,应用DeST-h计算多种单一/组合改造方案的能耗,基于熵值法对其中15种改造方案进行评分,提出适用于石家庄地区农宅围护结构改造的最佳方案。研究表明,1)对于单一改造方案,外门窗改造和附加阳光间的节能效果显著,节能率均高于20%;2)组合改造方案的综合节能率高于各单一改造方案节能率的算术和;3)围护结构改造决策阶段,节能量、增量成本、生态足迹指标、静态回收期、室内不保证小时数所占权重分别为0.22、0.28、0.14、0.19、0.17,最佳改造方案A4B4的得分最高,为0.092。北方农宅改造决策阶段,应用熵值法进行改造方案的科学优选,有助于推动建筑节能改造的进程与发展。

基于层次分析法的北方农宅供热能耗评价指标体系及分析

在我国北方严寒地区,农宅年供热能耗占户年总能耗的60%以上.通过对东北三省200户农宅供热能耗调研数据进行方差分析,筛选出均值差异显著、与北方农宅供热能耗关联强度大的影响因素作为评价指标.基于层次分析法,以北方农宅年供热能耗为目标层,以用户基本信息、建筑围护结构热工情况、供热通风系统、供热室内环境和居民用热行为5大类别为指标层,下分21个指标构成分项指标层,运用Matlab编程计算各层次权重系数,建立北方农宅供热能耗评价体系,并给出农宅供热能耗等级评价结果,为北方农宅供热节能改造及室内热环境的改善提供理论依据.

我国北方新型城镇清洁供暖及舒适度研究

我国北方农宅的供暖现状仍以煤炭供暖为主,导致了农宅在冬季普遍存在室内温度低、采暖能耗高和环境污染等问题。为解决此类问题,制定了“煤改电”方案,并对农宅室内的热负荷进行计算。通过实际案例,对比了蓄热器联合地热膜供暖方式与传统煤炭供暖方式的数据,分析了热舒适性,得出了“煤改电”方案的优越性,对北方农宅冬季供暖的节能发展具有一定的实践意义。

基于灶炕采暖方式北方某农宅热传输特征与环境影响分析

近年来,北方农宅采暖能耗逐渐增大,且灶炕采暖方式所造成的颗粒物空气污染愈加严重。因此,优化农宅能源利用效率、探寻农宅主要能源漏洞、降低室内空气颗粒物污染是急需解决的问题。本文根据现场实测数据分析了北方某农宅在灶炕采暖时的热量利用效率与流动路径,以及柴灶燃烧所产生的颗粒物扩散路径与浓度分布。研究结果表明农宅得热主要来源于火炕、直接受益窗与室内人员,比例分别为52.9%、34.1%与12%;农宅热损失主要由墙体、冷风渗透与窗户引起,比例分别为51.8%、40.8%与7.4%;农宅中燃烧产生的颗粒物由炉灶口逐渐扩散到厨房整体空间,然后扩散到卧室,整体扩散过程约为5～10 min。此外,本文通过对比灶炕使用不同燃料(煤、生物质颗粒、木柴、玉米秸秆)的环境影响,结果表明炉灶使用生物质颗粒不仅有效降低排烟中的CO、NO、NO_x、SO_2气体污染物浓度,而且能减少气体不完全燃烧热损失和排烟热损失。

北方农村住宅供热能耗实测与分析

为更好地了解北方农宅的用能特点以解决农宅能耗高的问题,选取吉林省榆树县于家镇五家村3栋不同特点的农宅,通过测试和计算对比分析农宅的能耗状况。1号农宅为新型节能型住宅,外墙为240 mm厚非粘土实心砖墙+100 mm厚EPS苯板与120 mm厚非粘土实心砖墙+内、外抹灰,外窗为双层玻璃窗,地面、屋面均采取了相关的保温措施;2号农宅的外墙、外窗与1号农宅相同,屋面、地面未采取保温措施;3号农宅外墙为370 mm普通砖墙,玻璃窗为单层塑钢窗,屋面、地面均未采取保温措施。1号、2号和3号农宅的室内平均温度分别为14.75℃、11.99℃、10.86℃,可见通过改善围护结构的保温性能可以有效地改善室内热环境。相比于3号农宅无保温的墙体,1、2号农宅均采用保温墙体,能有效降低墙体传热系数,减少通过外墙的热量损失。1、2号农宅与3号农宅对比,折算单位面积供暖能耗分别降低56.9%、33.8%,证明传统农宅存在很大的节能潜力,对围护结构进行保温能有效降低单位面积能耗,达到节能减排的目标。

太阳能空气-热水两用集热器设计与实验研究

提出一款针对北方农宅应用的太阳能空气-热水两用集热器,采暖季用之加热空气进行热风采暖、非采暖季用之加热热水提供生活热水。并根据ASHRAE标准,对集热器加热空气和热水的热性能分别进行稳态工况测试。结果表明,加热空气时,当空气流量从80 m^3/h增至120 m^3/h,最大热效率从0.5148增至0.5591。集热器两端压力仅损失约100 Pa。加热热水时,最大热效率可达0.6506。该集热器可大大提高全年利用率,经济适用,适合在北方农村推广,解决农户采暖和生活热水的不同需求。