基于室内设定温度调节的办公建筑空调用能柔性特性实验分析

空调系统作为建筑需求响应的核心,具有较大的柔性潜力。为了实现需求响应效益的最大化,针对性地实施优化配置与调控,必须明确空调用能柔性特性。然而,现有研究多依赖于模拟仿真探究需求响应期间的空调用能柔性特性,该方法往往无法准确反映实际运行条件,导致柔性特性不明晰,进而造成调控不合理、效率低等问题。针对以上问题,本研究选取2栋办公建筑进行了不同工况的需求响应实验,基于温变速率与预计平均热感觉指数(PMV)指标分析了设定温度调节期间的室内舒适度,并以柔性量、柔性比分析了不同工况下空调柔性可调潜力区间;同时,通过蓄热体内表面温度研究需求响应期间建筑蓄热体柔性特征。实测结果表明:在需求响应期间,当设定温度调节1~2℃时,均可维持较好的室内舒适度;同时,需求响应期间2栋建筑能够提供10~20 W/m^(2)的柔性负荷量,可实现28.3%~83.1%的负荷转移。本文结果可为空调系统柔性量化提供指标支撑与实测依据,对“双碳”目标下的建筑节能有参考价值。

基于柔性负荷调控的楼宇空调用能优化研究

基于“碳中和”“碳达峰”等战略计划,我国电力市场也进行了多次改革,通过空调柔性负荷调控可有效实现节能减排,促进电网运行的灵活性,真正实现“能源随荷动”。本次研究立足于新能源发电、消耗的角度,分析基于资源利用,配合智能楼宇的空调用电需求,打造柔性负荷用电模式。以江苏某办公楼宇建筑为例,通过对其整体结构的分析和内部空调系统的仿真模型搭建,并对空调柔性负荷调控功能进行拆解,进一步提升空调负荷对电力的直接决策,为相关电力工程提供参考。

基于柔性负荷调控的楼宇空调用能优化解决方案研究

在“双碳”目标下,为了强化用户负荷与电网负荷的互动,实现电网运行模式从“源随荷动”向“源网荷储互动”转变,提出了一种楼宇空调用能优化解决方案。总结了楼宇空调负荷调控的技术现状,并重点阐述了系统架构、功能应用内容。通过对空调主机、末端设备的实时监测、管控,对空调负荷进行预测,建立空调设备优化调度模型,为空调运行优化提供依据,降低能耗。同时,在电力负荷高峰时段,可以聚合分散的用户空调负荷资源,作为柔性负荷参与电力需求调峰。

安徽省城市建筑中央空调用能现状调查报告

随着经济社会的快速发展和人民生活水平的提高,空调已比较普遍地应用于公共建筑和居民住宅。但空调在改善人们生产生活条件的同时,也消耗了大量能源。安徽省夏季空调用电负荷占夏季最大负荷的比重已达35%以上,是造成安徽夏季电力短缺的主要原因之一。调查表明,用能结构不合理、能源效率低、节能新技术应用少已经成为公共建筑空调高能耗的主要原因。推广清洁能源和高效节能技术,强化空调能效管理,既是实现节能减排目标的有效途径和手段,也是建设节约型社会的必然要求。

东莞市星级酒店空调用能现状与节能分析

对东莞市5栋酒店建筑单位面积能耗、空调冷热源方式、空调能耗、热环境参数、人员舒适性进行了实测,并进行了能耗分析。结果表明:单位建筑面积建筑能耗平均值为2.273GJ/(m2.a)单位空调面积空调能耗平均值为1.181 GJ/(m2.a)。根据测试及计算结果指出了该市酒店建筑空调系统存在的问题,并对其节能进行了分析。

基于智能家居数据的住宅空调用能行为实测方法研究

空调用能行为数据是住宅能耗预测与模拟的研究基础。常规的问卷调查、户外电表读取、电能计量仪以及温湿度计等实测方法为以往的研究提供了大量基础数据,但仍然不够理想。随着物联网的快速发展,集监测与控制于一体的智能家居设备逐步得到大众的认可与采用。该文通过对智能家居设备的调研与实测方法分析,提出基于智能家居设备来开展空调用能行为实测的3个技术支撑要素,5个用能行为关键绩效指标以及其在实测数量、时长、成本、精度和实时数据等方面的技术优势,希望为相关用能行为数据收集提供更多实测方法与创新思路。

西安市某星级酒店夏季空调用能情况及分析

以西安市某酒店为研究对象,通过公共建筑能耗平台监测的能耗统计数据,分析了2017年夏季6~8月该酒店的能耗,结果显示,3个月平均空调系统能耗占总能耗的57.98%。同时分析了入住率、室外温度对空调系统能耗的影响。参考3个月的平均入住率62.3%,选取入住率60%~65%区间、室外温度分别在22~28℃时的空调系统能耗,数据显示其平均能耗增加率最大达到了56.07%,相对能耗增加率变化范围为1.74%~14.78%,同时方差和SPSS的LSD多重比较检验得到,室外温度对空调系统能耗有显著性影响,尤其在24~27℃温度区间。选取室外平均温度为27~27.5℃,入住率分别在55%~60%、60%~65%和65%~70%的空调系统能耗数据各3d。方差分析结果表明,入住率也对空调系统能耗影响显著。

空调用能要走多元化道路

介绍我国空调用能快速增长及电力紧张的情况,分析空调用能还将增长及偏向电力空调的原因,指出空调用能走多元化道路的方式和应采取的措施。

面向空调用能的LNG公交车冷热能回收利用技术研究

探讨了LNG公交车上尾气余热和冷能的利用价值,尝试回收冷热能用于车载空调用能需求,计算结果表明余热和冷能可以满足车厢内部夏季、冬季的供冷和供暖的需求。

低复杂度水声多输入多输出正交时频空调制通信方法研究

在多输入多输出正交时频空调制(MIMO-OTFS)水声通信系统中,基于消息传递(MP)算法的MIMO-OTFS通信的计算复杂度较高,在实际应用中会增加设备成本。针对上述问题,该文提出一种基于2维虚拟时间反转镜(VTRM)的MIMO-OTFS均衡算法,该算法利用VTRM的时频空聚焦特性,有效提高了均衡性能,并通过改进的2维比例归一化最小均方(IPNLMS)算法进行信道估计,该算法利用时延-多普勒域信道的稀疏特性以较低的复杂度提高了收敛速度,最后通过2维自适应判决反馈均衡算法消除残余的码间串扰,进一步提高系统性能。仿真结果表明,所提均衡算法具有可行性,且在保证相同性能时,复杂度低于MP算法。

中央空调负荷精细化调控双层优化技术研究

针对当前中央空调系统粗放式调节不能准确释放调控潜力的问题,深入分析中央空调各子系统工作原理与调控方式,提出基于双层优化的中央空调负荷精细化调控技术方案。首先,面向实际工程实践需求建立建筑湿热标度模型;然后,建立以舒适度和经济性优化目标函数为主的上层调控模型,采用Shapley值法对温湿设定值的进行分配;接着,建立以各子系统优化组合能耗最低为优化目标函数的下层调控模型,采用蚁群算法对优化目标函数进行求解;之后,通过求解双层模型,制定包括末端风机、冷冻水泵以及冷水机组等组件的精细化调控策略;最后,通过多个算例验证所提中央空调负荷精细化调控技术方案的正确性与有效性。

基于计量测试技术的气流组织与机房空调节能运行研究

为量化气流组织对机房空调节能的影响,以某数据中心作为测试对象,基于计量测试技术将抽象的气流组织参数化、指标化,通过测量数据的分析,指出了机房内气流组织存在的问题,并制定了有针对性的气流组织调优和空调节能运行策略。测试数据表明,在机房热环境满足国家标准要求的前提下,机房空调节能率超过28%。

混合工质电动汽车空调全生命周期气候性能分析

空调作为整车系统中环境调控的关键子系统,其全生命周期的碳排放对于电动汽车的环保和排放要求至关重要。本文结合汽车空调系统全生命周期气候性能LCCP模型及相关数据,对全国各省份电动汽车空调系统的LCCP情况进行分析,同时对两种不同制热方案以及不同电力碳强度下的LCCP进行了比较分析。结果表明,RE170/R134a低GWP混合工质(二甲醚与R134a质量分数比90∶10)替换后电动汽车空调LCCP值降低了11.2%~28.1%,而采用热泵替换PTC电加热器后电动汽车空调LCCP值降低了0~33.1%,此外,随着未来我国电力碳强度与电动汽车保有量的变化,至2035年单辆车的LCCP值将会下降31.7%~39.3%,而全国整体电动汽车LCCP值将大幅上升。

面向电网调峰的盘管式冰蓄冷空调技术研究

储能是助力实现碳达峰碳中和战略目标的关键技术。当前电力供需关系的矛盾随着可再生能源高比例接入和电力需求快速增长日益尖锐,该问题在夏季用电高峰期间尤为突出。冰蓄冷空调系统在夜间利用谷电制冰储存冷量,在白天用电高峰时融冰供冷,有助于电网调峰和改善用能经济性。该文总结分析盘管式冰蓄冷空调关键技术的研究现状和发展方向。系统控制层面:对比分析冰蓄冷空调系统的各种优化控制策略;蓄冰融冰方式层面:详细阐述内融冰、外融冰和内外融冰结合3种方式特点,并对能量模型进行归纳;结构层面:分析典型强化传热方式对传热性能的影响关系。最后,归纳不同材质盘管的研究结果与应用前景。

夏热冬冷地区多能互补溶液除湿空调系统优化

为缓解基于太阳能-地热能(太-地)互补利用的溶液除湿空调系统在夏热冬冷地区中长期运行后土壤温度产生较大波动导致系统能效降低的问题。提出一种太阳能-地热能-空气能(太-地-空)多能互补的溶液除湿空调系统,针对该系统采用的过渡季节和制热季节补热方式对土壤温升及系统能效进行研究。结果表明:太-地互补系统运行20 a后土壤温度上升18.3℃,新系统在过渡补热和制热季节补热2种方式下运行20 a期间土壤温度无大幅波动;太-地系统运行20 a后机组制冷和系统全年性能系数C_(OP)分别下降30.5%和24.5%,太-地-空系统则在20 a的运行期间内均稳定在额定值。由研究结果可知,太-地-空多能互补的溶液除湿空调系统采用过渡季节补热的方式不会出现土壤热不平衡性问题,系统更能够长期稳定运行。

盘管式冰蓄冷空调技术蓄冰过程理论与实验研究

冰蓄冷空调系统对电网调峰及改善用冷经济性有重要作用。该文通过对盘管式冰蓄冷系统的蓄冰过程研究发现,蓄冰过程包含两个明显阶段:第1阶段,10.0到4.0℃过程中,水的密度随温度降低而增大,4.0℃冷水迅速聚集到蓄冷单元底部,并逐渐充满整个水域;第2阶段,4.0到0℃过程中,水的密度随着温度降低而减小。前期,换热管下表面最先出现冰层;后期,随着上方聚集的低温水增多,换热管上表面开始产生冰层。该实验中,当蓄冰过程进行到100 min时,换热管上下表面冰层厚度均达到8.56 mm。之后,上表面冰层厚度逐渐超过下表面。该研究揭示冰蓄冷单元内部自然对流及4.0℃时水的密度逆转对结冰过程的影响规律,对盘管式冰蓄冷系统的优化设计及运行控制有一定指导意义。

基于随机空调用能行为的住区能耗模拟方法及案例研究

针对当前城镇住宅能耗预测研究中基于固定空调用能行为作息,导致能耗模拟结果与实际情况差异很大,且多数研究聚焦在单体建筑预测的研究现状,本文建立了一套空调及开窗随机用能行为模拟方法,模拟获得全年空调及开窗的随机序列,并发现模拟结果与问卷统计结果误差不超过5%,验证了该方法的合理性。在此基础上,通过聚类分析选取杭州市住区典型建筑,依据典型建筑的面积及单体建筑空调能耗强度,得到住区空调能耗。研究结果发现,采用固定空调用能行为计算得到的住区制冷空调年耗电量(26.5 kW·h/m^(2))比采用随机空调用能行为(22.9 kW·h/m^(2))高15.72%,采暖年耗电量(26.1 kW·h/m^(2))比采用随机空调用能行为(24.6 kW·h/m^(2))高6.1%。本研究为住区能耗的准确模拟提供方法支撑,对后续基于建筑运行能耗的电网削峰填谷以及节能策略的制定有重要意义。

课程思政视域下空调用热泵技术及应用课程教学改革探索

高校承载着人才培养的重任,是大学生思想政治教育的重要阵地。推进课程思政建设是将价值观教育与知识传授和能力培养融合,帮助大学生塑造正确的世界观、人生观和价值观,是落实立德树人根本任务的重要举措。如何在知识传授中实现价值引领,避免课程思政教育与专业教育“两张皮”的问题,是目前课程思政教育中的关键问题之一。基于建筑环境与能源应用工程专业的空调用热泵技术及应用课程特点以及新时代背景下的人才要求,对课程内容蕴含的思政元素进行了初步探索,并对教学模式等进行了讨论,推进课程思政建设融合,打造高质量思政课堂。

风量对跨临界CO_(2)驻车空调系统性能的影响

为研究风量变化对跨临界CO_(2)驻车空调系统性能的影响,控制室内外风量在最优风量以降低总能耗,获得最高的能效比。通过搭建系统样机,在焓差室测试其性能并研究风量对系统性能的影响。结果表明:样机在名义制冷工况下,取系统理想制冷性能系数C_(OP)最大时对应的排气压力为最优排气压力(9 MPa)。在最优排气压力下探究风量的影响。室内风量固定时,随着室外风量的增加,排气温度先快速下降后趋于稳定。室外风量固定时,排气温度与室内风量的关系取决于室外风量的大小,当室外风量低于1500 m^(3)/h时,排气温度随着室内风量的增加而增加;当室外风量高于1500 m^(3)/h时,排气温度随着室内风量的增加呈现先减小后增大的趋势,且在室内风量为300 m^(3)/h时排气温度达到最小值。室内、外风量增加时,系统制冷量先增加后降低,总功耗先降低后升高,系统C_(OP)呈现先上升后下降的趋势。最优风量为室内风量300 m^(3)/h,室外风量1750 m^(3)/h,此时系统C_(OP)达到最大2.26,为跨临界CO_(2)驻车空调系统的设计与安全高效运行提供参考。