Simulation analysis for controlling temperature stability of a radiant-board system served for thermodynamic temperature measurement laboratory

Fundamental metrology is closely tied to scientific advancement and requires well-equipped facilities to achieve low measurement uncertainty in rigorous experiments.Addressing the±0.1 K high-stability temperature control issue of the precision laboratory radiant air conditioning system,this study investigated the influence of different radiant panel area ratios,laying methods,cold source water supply temperature fluctuations,and external environmental disturbances by simulations.The results indicate that:(1)the larger the ratio of radiant panel area,the greater the fluctuation in equipment surface temperature;(2)the surface temperature of the measurement equipment can satisfy±0.1 K control temperature stability requirement when the fluctuations of the surface temperature of radiant panels and glass window are within±0.5 K and±1 K respectively without radiant panels on the ceiling;(3)the surface temperature of the measurement equipment can satisfy±0.1 K control temperature stability requirement when the fluctuations of the surface temperature of radiant panels and glass window are within±0.2 K and±2 K respectively with radiant panels on the ceiling.This study provides a reference for the design and operation control of air conditioning systems in fundamental metrology.

Simulation of Air Source Heat Pump with Refrigerant Injection for Heating Operation

An air source heat pump(ASHP)with refrigerant injection is proposed for the air conditioning system of electric vehicles(EVs),especially for efficient heating in cold winter,when there is no wasted heat of engines.The simulation model is built with the framework of two-phase fluid network,where the compressor is separated as two compressors and the economizer is treated as two heat exchangers in the injection path and the main refrigerant path.With the validated simulation model,the heating performance is analyzed,and the results show that the coefficient of performance(COP)of ASHP with refrigerant injection is higher than 1.4 and the discharge temperature is less than 100℃ when the outdoor temperature is-20℃.The above performance ensures that the air conditioning system and EVs can operate normally with high efficiency even in the cold winter,which is much helpful for the practicability of EVs.

Integrated Behavior of Carbon and Copper Alloy Heat Sink Under Different Heat Loads and Cooling Conditions

An actively water-cooled limiter has been designed for the long pulse operation of an HT-7 device, by adopting an integrated structure-doped graphite and a copper alloy heat sink with a super carbon sheet serving as a compliant layer between them. The behaviors of the integrated structure were evaluated in an electron beam facility under different heat loads and cooling conditions. The surface temperature and bulk temperature distribution were carefully measured by optical pyrometers and thermocouples under a steady state heat flux of 1 to 5 MW/m^2 and a water flow rate of 3 m^3/h, 4.5 m^3/h and 6 m^3/h, respectively. It was found that the surface temperature increased rapidly with the heat flux rising, but decreased only slightly with the water flow rate rising. The surface temperature reached approximately 1200℃ at 5 MW/m^2 of heat flux and 6 m^3/h of water flow. The primary experimental results indicate that the integrated design meets the requirements for the heat expelling capacity of the HT-7 device. A set of numerical simulations was also completed, whose outcome was in good accord with the experimental results.

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。

地铁车站弱电设备间设备发热量确定方法

介绍了一种地铁车站弱电设备间设备发热量确定新方法,该方法利用弱电设备发热量实测数据与模型预测数据相互验证,可以有效提高弱电设备发热量确定结果的准确性。研究了室内气温、地铁是否运营、设备额定功率和车站类型等因素对设备发热量的影响。研究结果表明:基于间接测量和预测模型的地铁车站弱电设备间设备发热量确定方法可以提高和保障设备发热量计算结果的准确性;室内气温会显著影响设备外表面和围护结构内表面温度及围护结构内表面热流密度,但对设备外表面热流密度的影响较小;地铁是否运营对弱电设备间设备发热量有较大影响,地铁运营期间设备发热量大于非运营期间;设备额定功率对弱电设备间设备发热量峰值有较大影响,车站类型和建筑面积对设备发热量峰值的影响很小。

太阳能驱动闭式转轮除湿空调系统性能研究

为解决传统开式转轮除湿空调系统再生排风能量浪费的问题,本文提出了可高效回收再生排风空气显热和潜热的太阳能驱动闭式转轮除湿空调系统,利用TRNSYS软件对系统进行建模,模拟研究了冷水流量比和新风比对系统性能的影响和系统动态性能,并对模拟的准确性进行实验验证。结果表明:模拟结果与实验结果的相对误差最大为±9.8%。太阳能驱动闭式转轮除湿空调系统的最优冷水流量比为1∶5∶4。系统在广州地区整个制冷季(6月1日—9月30日)平均电力COP_(e)为2.4,平均热力COP_(th)为2.1,累计取水量为25.66 t,热回收量为9.70 MW。相比于太阳能驱动开式转轮除湿空调系统,太阳能驱动闭式转轮除湿空调系统平均COP_(e)和COP_(th)分别提高42.1%和69.2%,CO_(2)排放量减少29.3%。

某调度通信楼空调系统节能减碳改造设计实践

重点介绍了某调度通信楼空调系统的节能减碳改造设计,通过综合运用余热回收、可再生能源、固体蓄热、高效制冷机房等多项技术,构建了安全可靠、绿色低碳、高效节能的空调系统。采用HDY-SMAD空调负荷计算及分析软件模拟了建筑物全年的空调能耗,并对优化前后空调系统的运行能耗和碳排放进行了测算。结果显示,优化方案空调系统全年节约电量100万kW·h,全年碳减排573 t,节能减碳效果显著。

采煤工作面空冷器位置及风流参数优化研究

针对济宁二号煤矿10303采煤工作面高温热害问题,采用数值分析方法,建立了工作面物理模型,分析了风筒长度、风筒的出风口距离及温度等多因素对降温系统的影响,确定了不同工况(生产和停产)的温度控制参数;通过自动启闭控温设施控制空冷器出风温度,实现了不同作业下采煤工作面所需的制冷量,解决了工作面高温热害问题。结果表明:100 m风筒长度、50m风筒出风距离的降温效果最好;当工作面正常开采作业时,出风温度设置应小于16.5℃,工作面的平均温度将降低3.7℃;当停采作业时,出风温度设置应小于20.5℃,此时工作面的平均温度将降低3.5℃;2种工况下的参数均能达到采煤工作面的温度控制目标。

基于数值模拟的实验室气流组织及污染物扩散研究

高精度恒温、恒湿实验室对室内环境的要求较高,否则将会导致高精度试验的结果准确度和可信度降低。因此,采用数值模拟的方法,对上海某恒温、恒湿微纳平台空调系统的温湿度、气流速度、压力分布及污染物扩散进行仿真预测。结果表明:设备散热对室内热环境影响较小,但应保证设备与墙壁、设备与设备之间有足够的距离,防止局部过热;架空地板下的回风能使人员产生的污染物迅速地被排至室外。该数值模拟可为实验室的深化设计提供借鉴。

热泵型多联式空调系统稳态仿真

热泵型多联式空调系统(简称热泵型多联机)相对于单冷型多联机,在系统结构和系统控制上更复杂,使得对其进行性能仿真时,需要在系统描述和求解算法方面进行改进。本文对热泵型多联机进行稳态仿真。通过使用邻接矩阵的对角线元素来反映部件工作状态,变换邻接矩阵切换制冷制热模式的方法,对热泵型多联机的结构进行描述;根据热泵型多联机实际运行时的控制策略,采用基于过热度/过冷度的制冷剂流量分配算法对模型进行求解。对于样机的仿真及实验对照表明:在额定制冷和额定制热工况下,热泵型多联机仿真预测的系统能力、功率和系统能效的误差均在5%以内,系统温度和压力的误差分别在±3℃和±100 kPa以内,能够满足热泵型多联机设计的精度需求。

热管热回收在实验室空调系统中的应用探讨

从热管技术分析出发,以某实验室改造项目为例,介绍了采用热管热回收解决结露问题的应用方案,就热管热回收节能性进行了归纳和总结,得到了对于新风量较大的实验室,热管能够兼顾节能和防结露的结论。

动物实验室空调通风系统设计要点

概述动物实验室空调冷热负荷的特点,不同种类、不同地区实验室冷热源方案的确定,空调通风系统设置及热回收应用等。对动物实验室不同分区的空调系统形式、气流组织形式等进行分析说明。

中央空调冷凝热回收技术在大型商业建筑中的应用

为建筑维持室内环境舒适度时,由于传统的空调系统冷却塔排热高并产生大量余热,这些热量通常被直接排放到大气当中,不仅造成了能源的浪费,还加剧了城市热岛效应。为了解决这一问题,对中央空调冷凝热回收技术在大型商业建筑中的应用展开研究,通过热交换器将高温冷凝热与回收水进行热量交换,根据冷凝负荷和加热负荷对板式换热器、热泵机组和冷却塔间进行负荷控制,最后通过调节水泵转速的方式调整热水循环量,从而达到保温、制冷和节能的目的。实验结果表明,在测试工况下,冷却塔的排热总量都在标准范围内,能够满足机组冷凝热的排放要求。

冷热双向全周期维度蓄能空调系统设计优化

蓄能空调系统涉及“源”侧电力供应和“荷”侧建筑冷热需求双重动态变化特性,系统的容量配置是一个技术经济寻优问题。受室内外多种因素共同影响,建筑冷热负荷每天的逐时分布规律差别较大,传统上仅基于设计日等典型周期逐时负荷分布规律的设计方法使得蓄能空调系统容量的配置不合理。突破传统设计方法的不足,提出以空调系统全年运行性能为导向的冷热双向全周期维度蓄能空调系统性能化设计方法,能够考虑到全供暖季、全制冷季每天的逐时动态负荷分布规律,耦合建筑冷热负荷双向需求,获得更加科学合理的蓄能空调系统容量配置方案。用具体案例进行了设计方法展示。

寒冷地区外窗热工性能对建筑采暖空调负荷的影响

【目的】通过研究外窗热工性能对建筑采暖空调负荷的影响,得出各项外窗热工性能参数对建筑节能效果的影响程度,有助于提升建筑的节能效果。【方法】利用DeST-h,建立寒冷地区(郑州)75%节能标准居住建筑基本模型,以太阳得热系数、窗墙比、外窗传热系数为变量进行单因素影响计算,以窗墙比和太阳得热系数、建筑层数和太阳得热系数为变量进行多因素分析,研究太阳得热系数、窗墙比、外窗传热系数对建筑采暖空调负荷的影响。【结果】结果表明,窗墙比、传热系数对建筑采暖空调负荷影响趋势明显,均呈正相关;太阳得热系数对建筑采暖空调负荷影响趋势与建筑窗墙比、建筑层数有关。【结论】建筑外窗节能应优先考虑窗墙比、传热系数,同时在确定当地太阳得热系数时应兼顾窗墙比和建筑层数,以满足更高的节能标准。

炉况自动优化装置在油田加热炉中的应用

针对某采油厂加热炉在实际工作中遇到的问题,探讨了加热炉效率的影响因素。对一种加热炉炉况自动优化装置进行试验,该装置通过自动调节系统实现过剩空气系数的精确控制,提高燃烧效率,减少热损失。试验结果显示,在不同负荷率下,安装此装置的加热炉关键指标均有所提升,热效率平均提升2个百分点,试验的两台加热炉装置年可节约天然气11.27×10^(4)m^(3),可创造经济效益16.91万元,预计投资回收期为1.30年。此外,该装置还具备直观显示界面和便捷操作方式,提升工作效率的同时确保了工作环境的安全可靠。加热炉炉况自动优化装置在提升加热炉效率、降低能耗及创造经济效益方面表现出显著优势,为我国原油加热炉的节能改造提供了有力支持。

综合性体育馆暖通空调设计的要点分析

通过对综合性体育馆空调负荷分析,赛时及赛后负荷组成,空调负荷分布特点指导冷热源选型及多种能源形式配置。分析比赛区空间气流组织形式及围绕二次回风的设计方法。比较了多种能源方案及气流组织,对冷热源的设计选型原则及BIM(Building Information Modeling,建筑信息模型)技术的应用进行总结。

地铁车辆不同载客工况客室流场及温度场数值仿真研究

针对地铁车辆乘客数量变化幅度较大的特点,基于AW0空载通风、AW1半冷、AW2定员全冷3种工况,建立包括乘客人体模型、客室空间、风道、门窗、座椅等在内的三维整车全流场几何模型,采用六面体网格进行客室计算域的空间离散,完成客室空间气流组织分布、典型截面速度场及制冷温度场的仿真计算和对比分析。研究表明,地铁车辆空调通风系统及风道的设计合理,整个客室空间的气流组织分布均匀。地铁车辆根据载客人数的变化,通过合理调节送风量及送风温度,减少能源消耗的同时,可以满足车辆工程设计的要求。

夏热冬暖地区双热泵型泳池专用空调机组的适用性分析

为了验证双热泵型泳池专用空调机组在夏热冬暖地区的适用性,通过热湿负荷及空气处理过程计算,对福州市某游泳馆全年热湿负荷特征进行分析,结果表明:采用双热泵型泳池专用空调机组,可以较好地解决冬季供热不足的问题,冬季及室外含湿量较低的过渡季节,通过控制新风比使两套制冷循环均转化为制热循环时,机组提供的热量不仅可以满足空调系统所需的热量,还有富余的热量给池水加热,显著减少辅助热源的容量,减少电耗。

新建铁路客运站房暖通空调设计综述

总结了新建铁路客运站房的暖通空调设计。论述了其建筑特点、空调负荷特性、空调冷热源形式、空调方式、气流组织形式及设计中应注意的问题。详细介绍了几个铁路客运站房工程的空调设计。