Quantitative research of incentive effects of heat-metering policy on energy-saving behavior in Tianjin

To promote energy efficiency and emission reduction, the Chinese government has invested large amounts of resources in heat-metering reform over the past decade. However, heat-metering, which can reduce energy consumption by 15% at least in developed countries, is still not well known in China. This paper quantitatively analyzed the arousal effect of heat-metering policy on occupancy behavior regarding energy saving utilizing statistics method based on measured data of heating energy consumption of approximately 20000 users from 2008 to 2012 in Tianjin. The statistical data showed significant difference on energy consumption between users based on metering and based on area. The energy-saving rate in the heating season increased significantly from 4.11% in 2008-2009 to 10.27% in 2011-2012 as the implement of the heat-metering policy. The difference in energy-saving according to various outdoor temperatures showed that the energy-saving of occupancy behavior was more significant in a warm season than in a cold season. It also showed that the impact of heat-metering policy would be more pronounced in generally insulated buildings （15.55%） than in better insulated units （6.45%）. Besides, this paper proposed some feasible suggestions for the formulation and implementation of heat-metering policy in northern heating areas of China.

基于微型空间相机的红外加热笼仿真与设计

在航天器热控技术领域,常采用红外加热笼模拟各表面的到达外热流,但随着模拟表面特征尺寸的逐渐变小,需要重新评估该模拟方法的合理性和准确性。本文基于某微型空间相机,以对外热流最为敏感的散热面为研究对象,开展红外加热笼仿真分析与优化设计的研究。采用有限元法建立红外加热笼-黑片热流计的系统仿真模型,分析了传统红外加热笼控制方法对模拟表面总到达能量和热流密度均匀性的影响。基于上述结果,通过适当扩大加热笼尺寸和调整热流计粘贴位置,提高模拟表面的热流密度均匀性,保证总到达能量满足保守设计原则。对比分析得出,优化设计前后散热面热流密度的统计方差由102.0下降至27.0、均匀性提升效果显著。本文研究内容也可为其他空间微小表面外热流的准确模拟提供参考、借鉴。

装配式被动房墙体传热系数测试与能耗模拟

以河北省保定市某装配式被动房为研究对象,采用热流计法对其东、西两侧围护结构主体部位的传热系数进行现场测试。基于测试结果,利用DeST能耗模拟软件模拟该建筑理论计算和实测传热系数下的全年能耗,得出理论计算与实测条件下利用传热系数计算的能耗偏差。结果表明该装配式被动房东、西两侧围护结构主体部位的实测传热系数相比.于理论计算值分别偏高偏差为103%。以期通过传热系数现场测试过程与能耗误差值的范围为今后进一步研究装配式被动建筑提供参考。

热计量供暖用户用热行为的实测与分析

热计量供暖模式下用户的用热行为对供热能耗有着重要影响。为了解我国北方地区热计量用户冬季用热行为现状,采用调研与实地测试相结合的方式,对天津市20个热计量用户的室内热环境、调节供暖末端、开关窗行为进行了研究。结果显示,在热计量供暖模式下用户的用热行为缺乏科学合理性,主要表现为:积极调节用户比例较低;冬季室内温度设定值较高,最高达29.38℃,开窗现象较为严重;热计量供暖的宣传力度不足,15.38%的用户表示“不知道如何调节”供暖末端阀门;温控阀存在调节作用失灵问题。53.85%的用户表示温控阀调节功能差。

单侧热绝缘热流计校准装置的研制

热流计是量化热能转移的仪器。为解决非对称平面热流计、热流传感器校准的难题,基于绝对法原理,对保护板法进行改进,建立一种单侧热绝缘的热流计校准装置,由主加热器、绝热层、保护加热器、功率输出系统、温度反馈调节系统和数据采集系统组成,装置可溯源至标准功率计。在400~1 000 W/m2范围内对装置进行验证,测试结果与传统保护板法热流计校准装置标定结果基本一致。根据测试结果评估电流源偏差、背向和侧向热损失、蓄热损失、测量重复性、面积不一致、装载方式对测量结果的影响。经过实验和分析,该装置的不确定度可以达到3%以内。

百米U75V钢轨在线热处理工艺优化

百米U75V钢轨是我国铁路建设的主型钢轨,在线热处理是其主要强韧化手段,纵向(长度方向)性能均匀性差和生产效率低是其热处理生产存在的主要问题。百米U75V钢轨的在线热处理过程分为2个冷却阶段,共包含4个冷却工艺参数:开淬温度(T_(i))、相变阶段冷却速度(V_(s))、相变冷却结束温度(T_(f))以及相变后冷却速度(V_(a))。通过热模拟试验研究了各参数对百米U75V钢轨组织和性能的影响。随着工艺参数的变化,珠光体片层间距(S)在100.7~209.1 nm范围内变化;T_(i)和V_(s)对S具有特别显著影响,T_(f)和V_(a)对S没有显著影响;T_(i)不一致是百米U75V钢轨纵向性能不均匀的主要原因之一。采用“先慢后快”的两段式冷却方案,即在轧后钢轨表面温度冷却至相变终冷温度(约500℃)之前,以接近但不超过珠光体转变临界冷却速率的速度进行冷却,之后提高冷却速度(不超过10℃/s),有利于同时提高生产效率和百米U75V钢轨纵向性能的均匀性。

热计量供热模式下用户热舒适模型的构建

热计量供热模式下,用户的热中性温度与可接受的热环境参数对建筑的供热能耗及区域供热动态调控策略具有重要影响。采用调研与现场测试相结合的方法,对30个热计量用户的热舒适性展开研究,构建热计量供热模式下用户的热舒适模型。结果显示:热计量供热模式下,用户的服装热阻值集中在0.36~1.01 clo,占比为88.40%,用户的热中性操作温度和预计热中性操作温度分别为24.5℃和25.7℃,实际热中性相对湿度为81.11%。

热量表累积热量检定模式下最小显示分辨力留位探讨

目前,热量表伴随着技术发展,引起了新一轮的技术讨论,相应的技术标准也在逐步更新,在国标GB/T 32224—2020《热量表》中,热量表在累积热量检定模式下最小显示分辨力留位过少对示值误差影响很大。本文对热量表的最低分辨力留位进行讨论,希望对热量表国标的制修订工作提供借鉴作用。

热水热量计量仪表的环境试验装置研究

本文介绍了一种用于热水流量表、热量表等流量仪表的环境试验装置。该装置采用分体结构设计,各个组件互不影响,能同时测量不同环境温度和湿度下的热量示值误差、温度示值误差及流量示值误差。在满足试验要求的前提下,最大限度地降低了装置整体的体积和制造成本,对现有其他配套试验装置影响较小。

住宅供暖分户热计量问题分析

住宅供暖分户热计量模式,是我国供热产业的发展趋势。利用该种供热方式,可以满足住户需求,实现节约能源和减少环境污染的目标。文章阐述了集中供暖劣势和住宅供暖分户热计量优势,分析了住宅供暖分户热计量的现存问题,探讨了住宅供暖分户热计量发展措施,以供参考。

大口径热量表检定装置常见故障及解决对策

大口径热量表检定装置是对热量表进行量值传递的一种标准装置,由热水流量标准装置、配对温度传感器检定装置、密封性实验设备、压力测量组件等组成。本文介绍了大口径热量表检定装置在运行过程中组成设备出现的问题,重点分析了电子天平、标准表、气动阀门、夹表器等设备发生故障的原因并提出相应的解决对策。

近相变区细砂土导热系数试验及预测模型研究

近相变区冻土导热系数是影响寒区岩土工程热稳定性的关键物性参数,针对该温度区间冻土导热系数难以精确测量的问题,提出了一种稳态热流计法试验获得导热系数、量子粒子群寻优算法近似回归定性温度的近相变区冻土导热系数测试方法,采用核磁共振技术对细砂土近相变区未冻水含量进行测试并探究了其与导热系数的关系,分析了负温区细砂土导热系数的分布特征和参数影响规律,建立了不同温度区间的导热系数预测模型。结果表明:负温区细砂土未冻水含量变化曲线与其导热系数呈现出极为相似的变化规律,温度-导热系数曲线可划分为-3.2℃为界的近相变区和稳定相变区;冻结细砂土导热系数的增幅区间主要发生在近相变区,增长幅度约占整个负温区导热系数总增幅的50%,且随温度降低,导热系数的增幅逐渐减小;预测模型平均相对误差为4.14%,±10%误差内占比为94.7%,稳定相变区确定系数R2为0.892,近相变区确定系数R2为0.883,证明了该模型具有较好的准确性。研究成果可为寒区工程温度场的计算与分析提供基础参数,亦可为寒区重大基础设施精细化设计和冻土风险精细化防控提供数据支持。

地铁车站围护结构耦合式单U埋管系统换热研究

文章以地铁车站围护结构耦合式单U埋管系统为研究对象,建立车站连续墙、底板和顶板等部位的埋管换热模型。研究发现:车站连续墙、底板的埋管延米换热量均在40~50W/m范围内,顶板的埋管延米换热量约为10W/m;进水温度越高、原始地温越低,则埋管延米换热量越大;埋管循环水流速越大,出水温度越高;随着埋管间距的增加,埋管延米换热量呈现先增加后保持稳定状态。

半导体制冷片温控系统应用研究

随着半导体材料的技术发展,半导体制冷技术越来越成熟,并且广泛地运用于便携制冷设备。研究将半导体制冷片温控系统应用于冰的导热系数测量装置之中,具有所占空间体积小、控温效果好、环境适应强、噪声小、稳定性高等特点。该装置是通过负温度特性NTC电阻来读取冰的表面温度,使用单片机获取温度数值,增量式PID控制电压幅值,达到控制半导体制冷片表面温度的效果。借助单片机来读取热流计的热流密度,并计算出冰的导热系数。整个装置结构简单,对环境要求不高,控温速度迅速,控温效果良好,有着良好的稳定性。

不同热源分布对热式气体质量流量计毛细管温差分布的影响

该文根据热式气体质量流量计的工作原理,通过建立传热方程,对流量计毛细管不同热源模型条件下的流量与温度分布变化开展仿真研究。基于单热源、双热源与四热源加热方式,对热式气体质量流量计的传感器布置方式进行设计与仿真,得到了不同布置方式带来的温差分布影响,分析了影响热式气体质量流量计的主要因素及变化规律。

围护结构传热系数检测方法的实验研究

围护结构传热系数是准确计算建筑能耗的关键参数,其检测是建筑节能工程验收必不可少的检测项目之一。现行有效的标准推荐采用热流计法对围护结构传热系数进行测量,但对热流计贴敷方式未做出明确规定。该文说明了准确测量围护结构传热系数的意义,介绍了测量方法和关键技术要点、测试仪器原理。对热流传感器外贴敷铝箔胶带的安装方式和未贴敷铝箔胶带的安装方式进行实验比对,所测得数据显示贴敷铝箔胶带会导致检测结果偏小,测得热流密度的最大相对误差可达到-13.39%,传热系数相对误差为-11.01%,该误差会导致后续耗热量、节能量等综合指标的计算的偏差,影响检测结果的准确性。

温度和流量传感器在供热计量中的应用

针对供热管网根据实际热量进行收取费用的需求,需要对用户的供热热量进行精准测量。在此背景下完成了供热热量的总体设计并完成了关键温度传感器和流量传感器的选型,重点对采用软件查表插值法对温度传感器进行校正,采用曲线拟合法对流量传感器进行校正。以温度传感器为例对其测量精度进行验证,其测量精度可控制在±1%范围之内。

辐射热流计响应时间测量方法研究

为满足瞬态热流的测量需求,解决辐射热流计响应时间无法准确测量的问题,设计辐射热流计响应时间测量装置。该装置利用高功率激光器快响应特性形成热流阶跃系统,使用高速采集系统同步采集热流计输出,对热流计响应曲线进行分析计算得到响应时间。对比多种响应时间测试方案,并通过试验对辐射热流计响应时间测量装置的快响应特性进行了验证,结果表明:该装置测量辐射热流计响应时间最快为4.4 ms,能够有效满足大量程、快响应的辐射热流计响应时间精准、高效测试的需求,促进了我国瞬态辐射热流计量技术的发展。

分户热计量供暖系统及其水力计算

针对分户热计量系统管路布置型式,通过实例对立管下供下回式、室内单管水平跨越式进行水力计算。结果表明:分户热计量系统不平衡率满足规范要求,水力计算方法可用于高层分区供暖系统中。可为类似工程设计与教学提供参考。

济宁地区双U型地埋管换热器热物性测试

在济宁市任城区进行双U型地埋管换热器现场热响应试验。结果显示:项目区200 m内岩土体初始平均地温为18.04℃,岩土体综合导热系数为1.78 W/(m·K),岩土体综合比热容为2613818 J/(m^(3)·K),运行份额为0.3;间距4.0 m时夏季和冬季土体换热量分别为49.15 W/m和35.97 W/m,间距5.0 m时夏季和冬季土体换热量分别为52.71 W/m和37.45 W/m,为济宁市任城区地源热泵系统的合理设计提供参考。