基于经济模型预测控制的光伏光热一体化热泵系统动态能效优化

光伏光热一体化热泵(photovoltaic/thermal integrated heat pump,PV/T-HP)技术是实现低碳建筑高效供热的重要途径之一。然而,PV/T-HP系统的能源输入及负荷需求通常处于动态变化中,导致系统偏离稳态设计工况,运行能效下降。为解决这一问题,该文采用经济模型预测控制(economic model predictive control,EMPC)算法实现PV/T-HP系统在动态运行环境中的能效优化。首先,建立PV/T-HP建筑热水供应系统的动态仿真非线性机理模型,并采用子空间辨识方法获得简化的局部线性化状态空间模型。然后,基于系统的状态空间模型设计EMPC控制架构,以动态平均能效比为目标函数,以供热品质及设备运行要求为约束条件,逐时求解最优输入变量,实现滚动优化。最后,设计仿真验证实验,分析系统热电能量输运特性,并与传统模型预测控制方法(model predictive control,MPC)进行对比。结果表明,所提出的EMPC算法可以根据源荷变化,实现PV/T-HP多变量控制系统的高效协调动作,在满足热水负荷及温度要求的条件下,显著提升系统的动态运行综合能效。

建筑围护结构动态热特性辨识及其系统

提出了建筑围护结构动态热特性辨识的概念，阐述了围护结构动态热特性辨识的方法及其作用。

建筑围护结构动态热特性研究的历史、现状和进展

文章分析了建筑围护结构动态热特性研究在采暖空调中的重要意义，详细回顾了建筑围护结构动态热特性研究的发展历史，指出了其中理论分析方法的局限性及实验研究方法所涉及的４个方面的问题，分析了研究现状，报道了作者在该方面最新研究成果的主要内容。

基于神经网络的围护结构动态热特性——状态空间模型辨识方法的研究(英文)

本文首次提出了基于神经网络的围护结构动态热特性——状态空间模型的辨识方法.由实验测得的围护结构热力系统的输入输出数据组成学习样本训练多层神经网络,产生系统 Markov 参数.用本征系统实现算法得到系统的最小阶状态空间表示.用自适应学习算法大大缩短了网络的训练时间.结果表明:该方法编程简单,有很好的辨识精度和抗干扰性能.

建筑围护结构动态热特性模型及其识别

分析了建筑围护结构动态热特性的多种模型及其物理意义，研究了识别模型参数的方法．通过对实测热特性参数序列的辨识研究，得出了在实用条件下建筑围护结构动态热特性的合理表达方式．

建筑墙体热性能动态分析和保温厚度优化

为研究动态热条件下不同结构材料的建筑墙体热性能和保温厚度优化问题,针对大庆地区冬季气候特征,建立墙体非稳态传热模型,分析分别采用Concrete、Briquette、Brick、Blokbims、AAC等5种结构材料和挤塑聚苯乙烯EPS、泡沫聚苯乙烯XPS等2种保温材料的建筑墙体热性能,计算大庆地区1月典型日的室外综合温度并进行各种墙体传热分析和保温厚度优化.结果表明:冬季最大温度波动和峰值负载发生在Concrete结构材料墙体中,其次是Briquette、Brick、Blokbims和AAC结构材料墙体中,且在相同情况下AAC结构材料墙体的保温效果明显优于其他结构材料墙体;综合考虑影响保温层经济厚度的主要因素,通过经济分析计算,得出在相同经济条件下、大庆地区采用5种不同结构材料240mm厚度墙体保温时的最优保温厚度,为建筑墙体工程应用提供指导.

围护结构表面材料吸放湿最小二乘辩识

建立了以材料表面空气相对湿度为输入 ,材料湿容量为输出的建筑围护结构材料动态湿特性单输入单输出辨识数学模型和相应的Z传递函数模型。根据系统辨识的目的和要求 ,设计建造了建筑围护结构材料的辨识试验系统。采用最小二乘辨识方法辨识得到了系统不同采样周期下单输入单输出的差分方程和Z传递函数。辨识过程及结果具有计算简单 ,容易理解的特点 ,但不能处理有色噪声。

集热工况下平板型太阳集热器与建筑一体化围护结构复合动态热分析模型

建立平板型太阳集热器与建筑一体化围护结构的复合动态热分析模型,以集热器的吸热板为分界面,吸热板的背部(与室内环境换热)采用一维动态传热模型(反应系数法),而吸热板的前面(与大气环境进行换热)采用二维稳态模型,以分界面的平均温度和热流为二者的边界条件和联系纽带进行求解。计算一个实际案例,并与Fluent动态模拟结果对比,结果表明复合动态热分析模型能够较准确地描述一体化围护结构的动态热过程,比Fluent模拟计算的耗时大幅降低,可用于长周期的模拟计算。

建筑围护性能机理与交互式表皮设计关键技术

建筑作为气候和能量的调节器,其围护结构具有对自然元素选择性接收和内外环境交互调控的性能。在与气候环境的适应而不是对抗的过程中,围护结构需具备更为复杂的与环境相互影响和作用的机制,本文将其归纳为"建筑围护性能机理"。根据其中主要作用与反馈路径总结出的设计策略--被动式气候调节腔层、热质动态调蓄、生态介质表皮和光热平衡遮阳,构成了交互式表皮设计的关键技术,体现出绿色建筑在表皮层面回归建筑学本体的方法路径。

围护结构动态热特性辨识用热工测试系统

介绍一种在实际条件下建筑围护结构动态热特性辨识用热工测试系统。系统具有一定的通用性和可扩充性。在实际运行过程中整套系统运行效果良好 ,为建筑围护结构动态热特性研究提供了新的技术和简单实用的方法。

一种新型建筑外墙的热工性能分析

墙体的动态隔热技术借助设置在墙体中的通风空腔或内嵌水流管道,使空气或水与墙体发生热交换,从而转移走室外环境作用于墙体的部分热量,使墙体内表面温度接近室内空气温度,达到减少外墙瞬时冷负荷的目的。本文研究一种新型动态隔热墙体——外挂型排风隔热墙,建立了该种结构的传热数值模型,并用实验验证该模型的准确性。采用数值计算的方法对外挂型排风隔热墙的热工性能进行分析,并与普通砖墙和外保温墙进行对比,得出新型墙体的节能率.