城市轨道交通车站空调冷冻水系统定温差变供水温度和大温差控制策略转换条件研究

[目的]为实现城市轨道交通车站空调冷冻水系统在定温差变供水温度和大温差两种工况下的整体能耗最低,需对这两种控制策略的转换条件进行研究。[方法]以郑州某城市轨道交通车站为例,基于TRNSYS(瞬时系统模拟程序)建立定温差变供水温度和大温差两种工况下的空调冷冻水系统模型,在满足空调冷冻水系统末端制冷量需求的前提下,分别研究冷冻水温差不变、供水温度为7~12℃,以及供水温度不变、供回水温差为5~10℃时对空调冷冻水系统能耗的影响。[结果及结论]两种控制策略的转换条件为:负荷率小于等于40%时,使用定温差变供水温度控制策略更节能;负荷率大于50%时,更适合采用大温差控制策略。该转换条件不仅能满足车站人员舒适度的要求,还实现了两种控制策略联合调控的目标,最终达到降低空调冷冻水系统整体能耗的目的。

土壤源热泵地埋管侧水系统优化运行研究

本文基于江苏无锡某典型厂房土壤源热泵空调项目的实测数据,以地源侧系统总能耗最低为目标,构建设备模型对地源水泵运行工况进行优化,并与两种传统控制策略的运行效果进行对比,据此提出进一步的优化建议。结果表明:基于负荷的优化控制策略,其节能效果要明显优于定频控制策略,冬夏季典型测试日平均节能率分别为28.33%和13.27%,相比于5℃温差变频策略节能了3.61%和2.21%。适当增大地埋管的埋管深度或管径,可以进一步提升该优化控制策略的节能效果。传统的定温差控制策略在负荷率大于60%时,可在5℃基础上将温差增加1~5℃以提升节能效果。

基于时域积分的温差流量传感器仿真与试验

目前对于温差流量传感器的研究处于摸索阶段,传感器温度场与流量关系不明确,开展传感器的模拟仿真和试验有助于进一步提高传感器的分辨率和稳定性。为此,通过COMSOL仿真软件对测速传感器温度场进行了仿真分析和试验研究,探究了流量和持水率对测速传感器温度场的影响规律,明确了流量和持水率与时域积分结果的关系。试验结果表明:流量和持水率与积分结果均呈单调递减关系,与仿真结果一致,且在流量0~30 m^(3)/d,持水率0~100%的条件下,测速传感器的分辨率达到了1 m^(3)/d。所得结论可为温差流量检测方法的应用提供理论参考。

地铁站空调系统变流量变水温控制研究

为进一步降低地铁站空调系统能耗,根据广州市某地铁车站的具体情况,针对空调冷冻水系统,提出变流量变水温的节能控制策略。使用建筑热力学仿真软件Trnsys建立建筑仿真模型;在建筑模型基础上搭建变冷冻水流量空调系统,作为节能分析的基础对照模型;在变流量空调系统基础上加入不同的变水温控制策略分别搭建出以站台状态参数为计算依据的“经济”控制策略系统和以最不利房间状态参数为计算依据的“全局”控制策略系统,对比分析得出两种控制策略节能率分别为10%和18.8%,其中“经济”控制策略不满足率为2.76%,综合考虑,“经济”控制策略更节能。

变流量空气源热泵集中供暖系统水泵及末端控制方法研究

本文建立了变流量空气源热泵建筑供暖的数学模型,利用该模型研究了不同水泵控制方式下空气源热泵系统的性能。结果表明:为了使热泵机组保持较高的性能,其最小经济流量为额定流量的30%;3种控制方式中,供回水干管压差控制水泵功耗最大,最不利末端支路压差控制水泵功耗最小;相比于供回水干管压差控制,最不利末端支路压差控制水泵可节能0~31.84%;3种控制方式中,温差控制系统总功耗始终最大,最不利末端压差控制最小,它们的差值平均值在高负荷率下达到6.20%;压差控制和温差控制均可满足建筑供暖需要,但压差控制室内温度波动更小,适合用于对室内温度要求较高的场所。

智能型双闭环中央空调变水量控制系统

利用双闭环控制模型,对中央空调系统中的冷冻水流量进行控制,制定冷冻机组控制策略;在此基础上应用模糊控制、神经网络、遗传算法等智能方法,来解决人的使用、天气变化等不确定因素,与传统线性控制器相结合,取长补短,既保证系统的控制精度和跟随性,又增加系统的自学习、自调整及决策能力,寻找节能控制的最优解。

新型扩口式布水器大流量小温差释能过程的CFD模拟研究

聚焦数据中心应急供冷,对采用新型扩口式布水器设计的蓄冷罐在大流量小温差工况下的释能过程进行了数值模拟研究,得到了释能过程的温度场和温度变化曲线,计算了斜温层量纲一厚度和释能效率。并将数值模拟结果与理想模型及实际项目监测数据进行了对比,验证了该新型扩口式布水器的工作性能。

集中空调冷水系统工程设计

初入暖通空调行业的设计人员往往对空调水系统不甚了解,同时也存在部分设计人员忽视空调水系统的重要性,欲对常规空调水系统,依据规范、技术措施按工程设计整体思路进行论述,为初入暖通空调行业的人员提供设计参考。

中央空调冷却水系统双机变频节能控制研究

以中央空调冷却水系统为研究对象,分析了同时改变冷却塔风量、冷却水流量(双变量调节或双机变频)对冷却水系统能耗的影响,此外建立了冷冻水系统中压差二次泵控制的数学模型,采用增量PID控制算法对冷冻水系统压差进行控制达到了良好的控制效果,同时采用单神经元PID的控制算法对风系统的稳定运行进行了控制,其中单神经元的学习规则采用了期望值与实际值之差为导师信号的有监督的有监督Hebb学习法则。结合实际系统在冷冻水系统及风系统稳定运行的前提下,分析了冷却水系统在不同系统负荷及湿球温度条件下双变量调节的节能效果,得出一组冷却水系统最优能耗运行时不同负荷及湿球温度下双变量的匹配关系,为工程应用提出了参考方案。

水冷式冷水机组冷凝温度控制法研究

论述了在集中空调冷却水变流量系统中冷凝温度控制法的特点;分析了冷却水变流量对离心式制冷机性能系数的影响;结合实例说明虽然冷却水变流量对于冷水机组制冷性能的负面影响不可忽略,但这一负面影响较对于水泵节能的正面影响要小,采用冷凝温度控制法对于空调系统综合节能是有益的。

冷却水流量对凝汽器性能影响的试验研究

通过试验进行了冷却水流量对凝汽器性能的影响研究,得到了凝汽器压力、传热系数和传热端差随冷却水流量的变化规律。试验结果表明,在本试验参数范围内,随着冷却水量增加,凝汽器压力成近似线性减小,传热系数成近似线性增加。冷却水流量对凝汽器端差影响存在临界值。理论分析表明,传热系数采用美国热交换学会(HEI)公式计算时,凝汽器传热单元数(NTU)大于1.59,则端差随冷却水流量增加而增加;NTU小于1.59,则端差随冷却水流量增加而减小,与试验结果完全吻合。

变流量间接供热系统的调节

通过分析变流量供热系统的特点 ,探讨了相应的供热调节方式。推导了一、二次网侧供回水温度及相对流量的调节公式 ,并结合算例给出了相应的曲线 。

坝址温度场与变物性渗流场全耦合分析

在只考虑流体性质受温度的影响条件下,根据多孔介质渗透系数与温度之间存在的线性关系,利用相关数据,分析了渗流场对温度较为敏感的敏感性。从温度变化引起水的密度和黏度的变化来考虑温度场对渗流场的影响,建立了温度场和变物性渗流场的瞬态全耦合数学模型,并初步探讨了这种全耦合模型的求解思路。采用FEMLAB软件,在原有模型的基础上做了二次开发,从而实现了该全耦合问题的有限元求解。通过工程实例,对所建的坝址温度场与变物性渗流场全耦合模型做了数值验证。计算结果表明,采用全耦合模型求解渗流问题时,坝址区温度升高,渗流流速普遍降低;温度场变动比较小,而渗流场变动相对大一些。

定流量与变流量系统冷水温度节能控制策略

分析了冷水温度对冷水机组COP的影响。讨论了定流量系统和采用变压差阀位控制的变流量系统的冷水温度调节和节能控制的最佳运行策略。

岩体裂隙网络渗流变水温影响分析

考虑岩体裂隙渗流变水温影响,推导单裂隙变水温水流近似解析解和有限元解,在此基础上分别建立裂隙二维网络变水温渗流数值求解方程,分别对应裂隙网络变水温渗流分析的近似解析法和子结构法。分析变温水流运动规律发现:(1)单裂隙内水流水头与水力坡降成非线性关系,当水流由高温区向低温区流动时,水头分布曲线为凸曲线,此时按线性渗流简化水头整体偏小;当由低温区向高温区流动时,水头分布曲线为凹曲线,此时按线性渗流简化水头整体偏大。(2)单裂隙内,高水温处水力坡降小,低水温处水力坡降大;裂隙平均水温越高,流速越快;裂隙网络内存在与裂隙宽度相似的温度偏流效应,即交叉节点水流有偏向水流温度高的裂隙流动的趋势。在温度较高和温度梯度较大的区域,应该考虑水流温度变化对渗流场的影响。

利用铂电阻测量油水两相流含油率

利用铂电阻基于流体传热方程测量油水两相流的含油率。研究了油水两相流含油率与电热器上下游铂电阻的温差和油水总流量之间的关系,提出用温差、流量校准系数对铂电阻的测量温差和油水总流量进行校正,对校正后得到的含油率测量模型进行了实验验证。实验结果表明含油率在0-50%范围内,平均测量误差为3.89%,提高了含油率的测量精度。

某电力生产调度大楼空调设计

该工程采用了冰蓄冷和水蓄热空调冷热源系统、一级泵变频大温差供回水系统和低温送风变风量系统。介绍了冷热源系统、水系统和风系统的设计及其控制策略。实际运行效果较好,节能显著。

船舶柴油机变流量冷却系统的研究

本文从船舶柴油机燃烧室的散热计算出发，系统地分析了在不同的负荷和环境条件下气缸壁内表面温度的变化；研究了采用柴油机变流量冷却方式对缸壁表面温度的影响并进行了定量计算；分析讨论了变流量冷却对船舶柴油机其他特性的影响。

油田热电厂热网循环泵节电潜能研究

通过对"分阶段改变流量的质调节"和"质—量并调"2种调节方式的对比,从理论上计算了油田热电厂采暖期热网循环泵的节电效果,同时就2个采暖期的运行情况进行了对比验证:并根据热量计算公式,导出采暖期循环泵较优的耗电量,同时就节电问题提出了展望,可为热网系统优化运行提供借鉴。

地表水换热盘管换热特性的理论与试验研究

建立了地表水换热盘管的换热模型。对换热盘管在不同换热工况下的换热性能进行了测试,分析了管内外流速、管径及放热或吸热工况对换热性能的影响,分析了换热盘管换热量与盘管长度的关系,给出了不同接近温差时吸热量与盘管长度的关系曲线图。