碳夹点技术对区域能源规划的优化作用

为不断优化区域能源结构,有效规划区域能源供需量,降低区域能源碳排量,采用碳夹点分析方法针对区域能源规划进行调整。详细介绍了碳夹点分析方法,概述了碳夹点在能源结构中的优化作用。建立精确的数学模型,通过案例研究分析,采用数形结合方法确定区域零碳能源需求量。不断优化能源结构,使其既满足能源的供需量,又在此基础上达到碳排放限值。合理分配区域所需能源,以及在满足碳排放条件下优化区域能源具有实际意义。

大型商场建筑夏季冷负荷动态预测模型

夏季建筑冷负荷的正确预测是实现大型复杂中央空调优化运行、节能降耗的关键。笔者探讨了商场建筑冷负荷的主要影响因素,确定了建筑动态冷负荷预测模型的输入,提出了夏季基于新风机组供电频率的商场顾客率间接测量方法,解决了商场内顾客量难以检测的难题。还提出了AFC-HCMAC神经网络预测模型算法,实现了大型商场建筑冷负荷的动态预测。仿真结果表明:顾客率在商场冷负荷预测中占有重要地位,在冷负荷预测模型中增加商场顾客率可显著提高预测精度;AFC-HCMAC神经网络预测算法与传统的HCMAC神经网络算法比较,可有效降低神经网络节点数,提高预测精度。

湿传递对建筑墙体传热性能的影响

建筑物的耗能与建筑围护结构的传热传湿密切相关,了解建筑墙体内部的热湿传递对建筑节能有重要影响。以相对湿度和温度梯度为驱动势建立墙体一维非稳态热、湿和空气耦合传递模型(HAM模型),并利用有限元法进行了数值求解,重点关注了湿传递对传热的影响。数值结果表明:考虑传湿时墙体内部温度波动小,墙体进行热湿传递会产生湿积累,降低墙体使用年限;考虑传湿时通过墙体总传热量比不考虑传湿时多7.5%;考虑传湿时内壁面最大平均数比不考虑传湿时大0.78。

室内人员设备对建筑负荷的影响分析

建筑围护结构、室内设计工况、人员设备数量等决定了建筑负荷的大小,而建筑负荷是空调设备选型的基础。采用TRNSYS对一建筑模型的建筑负荷进行计算,对比分析人员、设备的影响结果。并简单分析了当维持客观因素(新陈代谢率、人体做功率、服装热阻等)不变时,空气温度变化对PMV值的影响规律。具体讨论了各种影响建筑负荷的因素,为以后室内设计参数的选择及空调系统配置提供经济可行的参考意见,最终达到舒适节能的空气调节目的。

地板辐射供冷系统建筑围护结构蓄热特性分析

建筑节能是可持续发展战略的重要内容,而空调系统是公共建筑节能的主要组成,文章围绕建筑围护结构的蓄热特性,以地板辐射供冷系统为研究对象,通过选取济南市安泰动态节能示范楼内三个典型空调房间,利用TRNSYS仿真模拟软件建立地源热泵地板辐射供冷模型,结合建筑控制平台实测数据,对建筑围护结构的室内热环境进行研究,探索地板辐射供冷系统建筑围护结构蓄热特性。结果表明:建筑西外墙对室内热环境的稳定和舒适性影响最大;外墙对室外温度波具有明显的衰减特性和峰值延迟特性,良好的蓄热特性有利于系统节能运行,维持室内温度;墙体的蓄热性使得室温波动较小,白天蓄热有效地阻止冷负荷的陡然增大,维持了正常工作时间人员的空调需求;14:00地板蓄冷量最低,室温超过空调设计温度,应采取增大地板盘管供水流量或降低供水温度的措施,降低室内温度,确保系统节能高效运行。

既有社区能源系统改造综合评价体系研究

既有社区能源规划对于推进社区能源的可持续发展、建立合理的社区能源结构、提高社区环境质量具有重要的意义。开展对既有社区能源系统改造评价指标及评价方法研究是既有社区能源系统改造规划的前提和基础,可有效解决我国大部分既有老旧社区能源系统存在的能耗高、设备老化、运行管理不当等问题。文章基于既有社区能源系统,分析了影响社区能耗的主要因素,提出了既有社区能源系统改造评价指标,研究了既有社区能源系统改造综合评价体系与方法,并进行了应用。研究表明:影响既有社区建筑节能降耗的主要因素有集中供热系统、集中供冷系统、供配电与照明系统、燃气输配系统和能源监测与控制系统5个方面;建立了由目标层、8个准则层以及16个指标层组成的既有社区能源系统改造综合评价体系;以寒冷地区为案例,其经济性指标的综合权重占到0.29,在既有社区能源系统改造评价体系中起决定性作用。

钢结构装配式被动房的围护结构施工关键技术

系统研究由钢结构与装配式体系构建被动房围护结构体系及施工工艺的方法。分别采用部分预制构件构成的围护结构体系与全预制构件构成的围护结构体系进行被动房建设实践。在独立基础上组装钢结构框架,用现浇混凝土将叠合板和钢结构框架浇筑成装配式结构一体化;采用锚栓与辅助焊接方式加强预制构部件结构强度,由专业密封胶密封缝隙。采用鼓风门气密性测试法检验施工效果。结果表明由ALC板与外保温构成的部分装配式围护结构体系与全预制构件构成的装配式围护结构体系均满足德国被动房气密性标准。验证了工业化方式建设被动房的可行性,对装配式被动房设计及实践有一定的指导作用。

预制装配被动式超低能耗绿色建筑建造方法研究

以预制装配被动式超低能耗绿色建筑为研究对象,从建筑结构构成、围护结构选型、装配式施工三方面入手进行了概述性介绍,对施工过程中出现的问题及解决方法进行了归纳总结。采用建筑鼓风门气密性测试法对施工效果进行检测,其结果表明:所建房屋满足德国被动房气密性认证指标n≤0.6次/h的要求,能够为被动房与装配式建筑的结合提供技术参考,具有广泛的应用前景。

装配式被动房建造关键技术

系统阐述了全国首例装配式被动实验房施工的难点及特点,从装配式被动房的技术构成、装配式施工,预制构件之间缝隙的密封做法3个方面入手进行了概述性介绍,同时将建造过程中出现的问题及解决方法进行归纳总结。并采用鼓风门房屋气密性测试法对建造效果进行测试,结果表明所建房屋满足被动房气密性要求。首次提出了一套完整的装配式技术建造被动房的施工方法,具有广阔的应用前景。

胶东半岛农村居家养老住宅绿色技术适应性改造设计

在中国农村老龄化人数剧增背景下,养老住宅被给予了很大的关注。通过对典型胶东农宅调研、分析,对农宅的实际改造过程进行跟踪记录,从老年人的生活需求出发提出了建筑功能空间适老性、绿色建筑技术节能型改造方案。利用低技策略提高老年人的居住质量,使农村老人在较低的生活成本下享受舒适的生活环境,为胶东地区农村居家养老节能改造进行新的探索。

绿色社区多源分布式能源管理平台开发

将可再生能源(太阳能、浅层地热能)和清洁能源(天然气)的消耗利用信息,以及冷热电能的生产、输配、使用等信息集成为"源-网-荷"分布式能源系统。以Visual Studio为开发平台,采用C#语言和SQL Server数据库搭建了绿色社区多源分布式能源系统一体化信息监测平台,实现供能侧和用能侧一体化能源管理。该软件包含实时显示、基本信息、历史查询、数据曲线、数据分析、能耗预测等模块。实时监测、记录并分析能源供给和能源消耗的过程数据,促进能源流与信息流的有机融合,进一步产生经济效益、环境效益和社会效益。

基于微燃机分布式能源系统的物联网管理平台开发

热电冷联产在Niagara Framwork软件架构以及硬件的基础上,搭建了分布式能源热电冷联产(CCHP)系统监控管理平台。与传统系统不同,在平台监控管理下的分布式能源系统受自然等条件的影响大大减小,可以实现建筑节能的目的。该平台可实现对系统的数据进行实时监测,通过模块化编程实现对系统的控制,并可远程访问浏览器界面。同时,系统借助物联网技术,实现了能流与信息流的有机融合,进一步提高了能源利用率、降低了排烟热损失,最终实现了能源的梯级利用。通过验证表明,基于Niagara的微燃机分布式能源系统物联网管理平台能够很好地将Niagara物联网技术与分布式能源技术相结合。准确地对系统进行数据的处理与分析,保障了系统稳定高效地运行。

相变材料应用于墙体的数值传热研究

分析相变材料的特点和相变墙体传热理论研究与应用现状,指出相变墙体材料的研制方向。对不同构造相变墙体建立了传热理论模型,采用显热容法运用数值模拟方法模拟了在周期性变化的室外边界条件下,相变储能墙体内的传热过程及墙体内表面的温度变化。计算结果表明:储能墙体中的相变材料层是影响墙体传热的重要因素之一。

组团布局教学建筑通风优化——以某小学设计为例

以昆明某小学竞赛方案为例,充分考虑当地的环境气候和基地地形特点,从规划、建筑设计、细部设计等角度出发利用CFD流体力学分析软件,对紧凑单元式组团布局的内廊式教学楼进行了热舒适通风优化设计,提出了渐进式的建筑设计和优化思路,此研究不仅为教学建筑设计提供了新的设计灵感,也为内廊式组团布局的教学建筑通风设计提供了科学的技术手段。

部分填充多孔介质复合腔体内自然对流的二维PIV实验研究

利用PIV技术对部分填充多孔介质腔体内的二维流动进行测试试验,采用三维打印技术构造高孔隙率的球体结构作为多孔介质模型,搭建了二维PIV测试试验台对部分填充多孔介质复合腔体内自然流动进行了实验测试。通过实验结果与模拟结果的对比分析,发现在多孔介质中间断面位置,因两侧端面导致的三维效应可忽略不计,可以作为二维流场的最佳测试断面。

扭曲椭圆管强化换热与流动减阻特性的场协同分析

为了研究扭曲椭圆管管内强化换热性能,建立了扭曲比均为11.9条件下不同短长轴比的扭曲管几何模型,采用CFD技术对以水为流体的扭曲管及相应的管内进口段强化传热和流动减阻性能进行了数值模拟,获得各种工况的速度场、压力场及温度场,基于场协同原理对其速度与压力梯度的协同效果及速度与温度梯度的协同效果进行深入分析和比较,获得各种工况的强化传热和流动减阻性能随短长轴比变化的规律,探讨了影响扭曲椭圆管强化传热和流动减阻性能的影响因素及其影响机理,为扭曲椭圆管换热器工程应用的优化设计和科学研究提供可靠依据。

寒冷地区湿传递对多层墙体热湿性能的影响

墙体的传热传湿对建筑围护结构的热工性能、建筑能耗和室内环境有十分重要的影响。以相对湿度和温度为驱动势建立多层墙体一维非稳态热、湿和空气耦合传递模型(HAM模型),并利用有限元法进行数值求解,重点关注湿传递对传热的影响机理。结果表明:考虑传湿时墙体交界面处湿度梯度大,相变速率大;墙体内部会产生湿积累,缩短墙体的使用年限;墙体内部温度上升幅度和上升速率大,墙体交界面处局部Nusselt数变化受湿传递的影响大;相变潜热量占总传热量的26.1%,计算空调负荷时不可忽略。

竖直串联地埋管蓄热的传热分析

为解决大温差地下蓄热的传热分析及其工程应用,基于传统的并联地热换热器地下温度场分布,围绕地埋管大温差蓄热的地源热泵复合系统,针对竖直多级串联地埋管蓄热方法,建立了其物理与数学模型,进行了多级串联地埋管换热器传热分析,得了适宜工程应用的三级串联地埋管换热器目标函数的最优解。结果表明:三级串联地埋管换热器逐级换热量比的最优解为β1=0.357800、β2=0.332749、β3=0.309451;定期改变循环液流动方向,能够使各级地埋管换热效率趋于均匀,提高串联地埋管换热器的总换热强度;大温差蓄热应考虑地埋管换热器的承受能力,一般PE管材换热器承受温度不宜超过80℃。

基于场协同管件的局部阻力损失的CFD数值分析

针对管件局部阻力损失的问题,分别以突缩管、渐缩管、直管为研究对象,采用CFD技术对以水为流体的管件内流动的五种方案进行了数值模拟,获得各管件的压力场及速度场,基于场协同原理对其速度与压力梯度的协同效果进行分析和比较,获得管件内流体流动的局部阻力损失的影响因素及其机理,为工程上的设计和开发低流动阻力的管件提供了理论依据。

扭曲椭圆管强化传热的场协同分析

以高效传热的扭曲椭圆管为研究对象,建立了不同的扭曲周期的扭曲椭圆管的几何物理模型,采用CFD技术对以水为流体的扭曲椭圆管及相应的椭圆管内进口段的流动传热情况进行了数值模拟,获得各管道的速度场、压力场及温度场,并基于场协同原理对其速度与压力梯度的协同效果及速度与温度梯度的协同效果进行分析和比较,获得椭圆扭曲管内流体流动的换热效果及阻力损失的影响因素及其强化传热的机理,为换热器应用中扭曲椭圆管的优化设计和科学研究提供参考依据。