一种新型溶液除湿空调系统能耗及应用分析

传统空调系统通常采用温湿度联合处理的方式,该方式存在舒适性差、能源消耗大等问题。针对以上问题,提出一种利用复合直接蒸发冷却制冷水的溶液除湿空调系统,该系统可以有效节省功耗,符合节能减排的发展趋势。在研究过程中,以某办公楼为研究对象,利用TRNSYS仿真软件建立该系统,研究其在制冷季7—9月的能耗,分析其节能性及适用性。结果表明:当空调新风系统使用太阳能热水作为再生热源时,总供热能耗为6.1×10^(5)kW·h,总耗功为8.73×10^(4)kW·h。相比于传统空调系统,节能率达到55.2%,为降低空调系统能耗提供了新思路。

重载机车风源系统智能控制研究

针对重载机车提速运行过程中空气中不断扬起的粉尘对风源系统中处理的空气的质量提出了更高的要求。当压缩空气中粉尘颗粒浓度高或压缩空气湿度过大时,使得制动设备无法正常工作甚至损坏,给重载机车的平安行车带来安全隐患。该文通过设计一套智能重载机车风源控制系统,通过智能采集、检测风源系统中空气的洁净度与湿度参数,自动去除压缩空气中的粉尘和水,得到高质量的合格压缩空气,使得处理后的空气的湿度与洁净度符合机车制动系统管路的要求,当处理后的空气不符合要求时发出报警信号,提示工作人员进行排故处理,避免了计划维修的盲目性,提升了风源系统的有效运行效率,保障了重载机车的安全运输。

严寒地区超低能耗教学建筑新风系统适用性分析

目的 解决严寒地区超低能耗建筑中人员密集场所供暖期新风系统的适用性问题。方法 以沈阳市某小学教学楼中三种典型教室为例,应用Designbuilder软件建立能耗模型,分析自然通风、有无热回收的定(变)风量机械通风五种工况下超低能耗建筑的各项能耗、相对节能率和本体节能率,以及室内CO_(2)体积分数变化。结果 无热回收的变风量、有热回收的定(变)风量与无热回收的定风量机械通风相比,节能率分别为12%~30%、32%~46%、38%~57%;有热回收的变风量机械通风总能耗最低,且接近自然通风工况;五种工况室内CO_(2)体积分数均小于0.09%。结论 人员密集场所中有热回收的定(变)风量机械通风节能效果显著;建筑气密性的提高导致机械通风系统新风能耗增加,经济性和节能性下降。

计及AA-CAES与PTC集成的综合能源系统运行优化与性能分析

为进一步发挥综合能源系统的多能互补优势,提出一种计及先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)与槽式太阳能集热器(PTC)集成的综合能源系统(IES-PTC-CAES)优化运行策略。首先,对AA-CAES、PTC以及系统中其他设备进行分析并建立相应模型;进而以经济性、环保性和能效性为优化目标,以设备运行的关键参数为优化变量,基于分时电价建立了协同优化策略,并通过K-means算法将模拟出的典型年负荷聚类为典型日负荷;最终,使用并行式的遗传算法对系统进行寻优,得到不同目标下IES-PTC-CAES的最优运行策略。结果表明:与参考系统相比,IES-PTC-CAES系统经济目标下总成本降低了14.61万元,环保目标下二氧化碳排放量减少了6194.38 kg。

分循环膨胀发动机换气参数影响规律研究

以分循环膨胀发动机(split cycle expansion engine,SCEE)为研究对象开展了膨胀缸换气参数影响规律的研究,为高效率发动机的设计与优化提供指导。结果表明:膨胀缸进气门升程降低使得膨胀缸进气压力增大,同时燃烧缸泵气损失增大,进气门升程由6 mm降到1 mm时,系统指示热效率最多降低5.83%。膨胀缸排气门升程降低将使得高压气罐压力上升,同时膨胀缸压缩过程耗功增加,压缩过程耗功占主导,排气门升程由8 mm降到3 mm时,系统指示热效率最大降低2.80%。膨胀缸排气门关闭角的提前将增大膨胀缸进气压力及膨胀缸入口处压力损失,当膨胀缸排气门关闭角为10°时二者可获得较好折中,系统指示热效率为47.78%。膨胀缸排气门开启角的推迟可以减少由过度膨胀导致的排气门处的倒流现象。

室内空气调节系统的研究与设计

车间环境中,生产活动可导致空气质量恶化,极大影响员工身体健康。文章提出了一种空气调节系统,用于监测室内空气粉尘和VOC污染物浓度,适时开启换气系统,使空气参数保持在较高的水平。该系统集成多组粉尘和VOC检测模块和双向换气装置,根据发生空气质量恶化区域自适应调整空气流动路径,有针对性的净化空气。车间外设置风向传感器,根据自然风的风向调整室内换气方向,提高换气效率。各个监测点和执行点利用WiFi实现自组网,点与点之间密切配合,提高系统换气效率。验证试验表明:监测器能够稳定运行,点与点之间配合良好,高效率、针对性实现空气净化,大大改善了车间生产环境。

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。

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。

基于神经网络的自动空气制动系统仿真研究

通过分析空气制动试验数据研究10 000 t重载列车空气制动系统的空气传递特性,提取影响空气制动系统关键部件(列车管、副风缸和制动缸)的神经网络特征,建立一种基于神经网络的自动空气制动系统仿真模型。将模型作为制动激励输入纵向动力学模型,并将纵向动力学模型的预测结果与浩吉西峡东站—襄州北站铁路10 000 t重载列车的实际运行结果进行对比验证。研究结果表明:10 000 t重载列车的制动和缓解信号从机车向远端车辆传递,随着传递距离增加,传递速度几乎不变,但传递强度有所衰减;基于神经网络的制动系统仿真模型能预测10 000 t重载列车常用制动减压50 kPa工况的列车管、副风缸和制动缸风压变化,预测精度高达99.9%,在相同计算步长下,计算效率较传统的流体力学仿真模型提升了2 938倍,具有广阔的工程应用前景。

空调及换气系统运行对室内PM_(2.5)净化效果的影响

为了研究室内空调与换气系统运行时空气净化器对室内空气的净化效果,采用试验研究和CFD模拟相结合的方法,研究了空调与换气系统运行对净化器将室内PM_(2.5)净化到ASHRAE规定的可接受室内空气质量的限值15μg/m^(3)的净化时间的影响。结果表明,净化器外加空调净化时间相比净化器单独运行时间缩短15.2%;净化器外加换气系统净化时间相比净化器单独运行时缩短了30.4%;三系统联合运行时的净化时间相比净化器单独运行时间缩短32.6%。结果可为研究空调与换气系统对空气净化器净化效果的贡献及室内空气净化方式提供参考。

PEMFC空气系统流量和压力协同控制策略设计

为提高质子交换膜燃料电池(PEMFC)空气系统的动态响应性能,避免局部缺气而导致其输出性能降低等问题的出现,针对空气系统存在流量和压力耦合的问题,分别采用PID、前馈解耦控制和模型预测控制(MPC)对空气系统进行控制,通过仿真和台架测试,验证控制算法的有效性。结果表明,两种控制算法相比较PID均具有较好的控制效果,空气流量和空气压力均能快速跟随设定值,PEMFC发动机的输出性能平稳。

汽车空调制冷系统故障分析

以汽车空调系统为研究对象,针对汽车空调制冷系统故障进行分析研究。首先,对汽车空调系统及制冷原理进行了简要介绍;其次,结合汽车空调系统维修工作实际,对制冷故障的原因及表现,从机械故障、系统故障两个不同的方面,进行了分析与总结;最后,在上述研究的基础上,从几个不同的方面详细介绍了汽车空调制冷系统故障诊断方法。

半封闭温室关键系统设计与应用

半封闭温室是近年来新兴温室,其中温室气候走廊和正压送风系统是半封闭温室的关键系统设计。通过对半封闭温室内夏季温度分布的均匀性和风道风速测试试验,验证温室的降温能力和送风系统性能。试验结果表明,SFG5-4型风机配套35 m长风道,送风相对均匀,风速4.3~4.7 m/s;对于温度分布规律来说,在同一水平方向上温室内各点的平均温差1.0~1.8℃,在同一高度方向上温室内各点的平均温差2.2~3.5℃,并且3.5 m湿帘比2.0 m湿帘降温效果好。

基于智能新风系统的旧实验楼宇改造的探索

以同济大学化学馆整体改造建设项目为例,介绍了基于智能新风排风联动系统的化学馆楼宇整体改造的各项措施,包含在设计中融入EHS体系、依据通风要求分等级分区设计、各项节能措施以及长效运行机制等。在项目改造过程中,以EHS理念为指导,以节能长效为目标,完成了旧楼改造的既定目标,师生满意度达到99%。本案例作为化学类老旧实验楼宇改造领域的有益探索,为旧实验楼改造和提升提供了一个典型范例,为后续工作积累了经验。

地下进风系统对间接空冷塔性能的影响

削弱环境风对间接空冷塔散热器性能的不利影响,有助于其安全和经济运行。该文提出一种新型间接空冷塔地下进风系统,将空冷散热器整体布置在低于地表平面的地下空间内。建立配置地下进风系统的间接空冷塔数值计算模型,得到间接空冷塔的空气流场特性和热力特性。基于凝汽器和空冷散热器协同调节、相互制约的作用机制,采用机理模型和数值模拟相结合的方法建立排汽压力的计算模型,在此基础上计算地下进风系统的热经济性。结果表明,在4 m/s风速下,虽然迎风扇段空气流量减少14.5%,热负荷降低12.4%,但侧风扇段和背风扇段冷却空气量分别增加46.0%、8.0%,热负荷分别提升30.9%、3.2%。在高风速工况下,地下进风系统削弱环境风对排汽压力的影响,具有抵御自然大风的能力。某660 MW间接空冷机组,采用地下进风系统全年可节约标煤9554.3 t,节省燃料费1094.0万元。

航向信息缺失的MINS/ADS组合姿态算法

为了提高飞机在持续高动态场景下的姿态测量精度,并保证自主性,提出了一种基于微惯性导航系统(MINS)和大气数据系统(ADS)组合的捷联姿态算法。在航向信息缺失的前提下,推导了简化姿态更新算法和载体系速度更新算法,减小了计算量;通过引入大气数据系统的真空速信息,设计不依赖航向信息的MINS/ADS速度组合算法来提高姿态精度。飞行实验结果表明,与传统地平仪算法相比,所提算法的俯仰角和横滚角精度分别提升了74.32%和69.62%,环境适应性更强。

新型智能化纺纱车间环境的优化措施

针对智能化纺纱车间规模大、自动化程度高、生产集约化、发热强度高的特点,提出了优化新型智能化纺纱车间环境的系列策略和措施。分析了影响车间温湿度、气流组织、空气清洁度的因素。通过采取稳定各工序半成品回潮率,提高空调除尘设备能效,强化均匀送吸风等,采用细纱车间热分流、热转移、除尘空调系统低能耗联动等方法,实现了对纺纱车间环境的优化,并配备完善的火灾自动报警和自动灭火系统,保持了车间环境的安全。认为:纺纱车间环境优化的实施可以满足新型智能化纺纱生产线的高效、绿色生产。

数据中心冷却系统研究及应用进展

为加速实现数据中心节能降耗的目标,在合理、高效、最大化地利用自然冷源的同时,更不能忽视机械制冷系统本身能效的提升。加强自然冷却与机械制冷的协同,降低数据中心PUE,充分发挥安全稳定、高效运行的数据中心冷却系统自身能效至关重要。本文通过对气流组织、供/回水温度和冷却系统部件及形式3个方面的研究梳理,总结分析数据中心冷却系统节能提效有关技术研究与应用进展,从而为绿色、高效数据中心冷却系统的研发提供参考和借鉴。

基于学生需求的高职教学设计与实践——以汽车空调系统教学内容为例

为落实精准化教学,必须在充分把握学生学情与发展需求的基础上进行个性化教学设计。对此,以广东农工商职业技术学院2021届汽车营销与服务专业学生为例,以毕业生和用人单位需求为前提,根据学生知识技能基础、学习能力、兴趣爱好等学情进行教学设计,并在采用灵活多样教学方式的同时融入思政元素。不仅有效达成教学目标,全面提升学生职业素养;而且高效突破学习重难点,岗课赛证互融互通,激发学生学习动力,实施成效显著。

水冷式集中空调冷源系统多变量耦合物理模型

水冷式集中空调系统是一个多变量耦合的非线性系统,运行数据稀疏程度大,导致基于数据驱动的机器学习模型泛化能力差,全面反映水力与传热机理的物理模型成为当前研究的关键。然而,系统变量耦合复杂,迭代嵌套导致整体计算量消耗巨大,设备启停又导致管路水力结构变化而不得不频繁重构模型等技术难点亟待解决。利用离散变量连续化及模式搜索法,以阻力系数关联支路开度与设备启停,以水泵运行频率关联水泵启停与运行状态,实现将离散变量整合至连续变量,减少迭代嵌套,可实现流量动态分配、水力热力全局耦合计算。该研究构建了冷负荷、冷冻水流量、冷冻水供水温度、冷冻水供回水压差及环境温湿度为外部约束的水冷式集中空调冷源系统多变量耦合物理模型,实现对冷水机组台数、冷冻水泵台数与频率、冷却水泵台数与频率、冷却塔台数与频率等多个独立变量的异步调节。通过综合实验平台验证模型的可靠性,探究了不同工况下的机塔泵运行特性与群控策略。研究表明,冷源系统物理模型仿真结果平均相对误差小于10%,少部分在15%内,单次迭代计算耗时约0.32 s,多变量组合调节可综合权衡各子系统的能效,系统全局优化可最大限度挖掘节能空间,解决传统主观经验控制难以维持稳定节能效果的缺陷,为智能诊断提供理论基础。