香港办公建筑中空调系统的节能分析

近年来，香港的能耗增长非常迅速，尤其是在商业和办公建筑中电力消费需求的增长更为迅猛。在香港，由于超过一半的电力是由商业和办公建筑所消费的，而空调系统是其最大的能耗终端，因此提高空调系统的能效是为了实现香港的可持续发展所采取的关键措施。利用能耗模拟软件Energy Plus对影响空调系统能耗的主要因素进行了分析，这些因素包括照明强度、空调房间温度、制冷机效率、风机效率及水泵效率等。根据模拟结果分析，发现在香港的办公建筑中空调系统具有巨大的节能潜力。

太阳电池新材料新方法

该文叙述了发展低成本、高效率太阳电池光伏有源材料CuIn1 xGaxSe2 (CIGS)和新式薄膜电淀积技术的优点。详细报告了该研究项目采用的新式CIGS薄膜电淀积的整个实验制作过程 ,给出了在香港政府创新科技基金资助下的第一阶段所取得的成果。实验结果已证明 :采用这种简单而新颖的电淀积方法能制得光伏用的多晶半导体CIGS薄膜材料。通过测试确定了这种材料具有四方晶体结构、特征峰为 (112 ) ,(2 0 4,2 2 0 )的多晶CIGS材料。已测得连续分布的薄膜层厚约 1 6 μm ,晶粒的平均大小约 2 μm长 ,具有太阳电池所需的材料质量。实验还证明 :此法可重覆生产出厚度和质量相近的CIGS薄膜。该文也做了有关技术的讨论和分析。这种新式的材料和薄膜技术对生产商品化低成本、高效率薄膜太阳电池无疑是非常有希望的。

人工触发闪电中的M分量特征

利用2005-2008年期间在山东开展的人工触发闪电试验中所观测到的通道底部电流、不同距离垂直电场及高速摄像光学资料,对人工触发闪电10次回击之后的33次M分量电流波形进行了分析。结果表明,典型的M分量电流波形具有较对称的结构特征,峰值电流的几何平均值为743 A（标准偏差为0.55）;波形10%~90%上升时间的几何平均值为241μs（标准偏差为0.46）;M分量的半峰值宽度的几何平均值为318μs（标准偏差为0.36）;M分量持续时间的几何平均值为1.1 ms（标准偏差为0.24）。人工触发闪电的回击与其后发生的M分量相比,波形明显偏窄,M分量的幅值明显小于回击。对M分量参数之间的相关性分析表明,M分量的上升时间、半峰值宽度和持续时间3个参数之间具有很好的相关性,上升时间与半峰值宽度和持续时间的相关系数分别为0.84和0.73;持续时间和半峰值宽度的相关系数为0.7。M分量的峰值电流与半峰值宽度、上升时间和持续时间之间具有负相关性,相关系数分别为-0.47,-0.45和-0.37。

多机组空调系统部分负荷下的节能策略研究

针对冷水机组大部分时间都是在部分负荷下运行的现状,提出了一种多机组空调系统并联的节能策略.运用模型仿真和试验验证手段研究节能优化运行策略对机组性能改善效果.试验结果表明:当机组由100%负荷降为50%负荷时,机组的冷凝温度由47.2℃下降到42.5℃,蒸发温度由2.2℃上升到3.5℃,COP值提高9.5%.从而表明该节能策略对多机组空调系统在部分负荷下的性能改善具有较大潜力.同时针对试验结果与仿真结果存在的差距,分析了产生的原因并提出了进一步的改进措施.

斜通道内热流场的实验与数值研究

针对热烟气在浮力作用下沿斜通道流动的现象,采用实验方法对倾斜角为20°两侧开口通道中截面上的温度分布进行了测量.通道长3 m,宽0.8 m,高1.0 m.热源功率为1 500 W,放置于通道底部中间位置.同时采用数值方法对上述通道在倾斜角为0,°10°和20°时通道内的热流场进行了预测.结果发现除了靠近热源附近之外,实验值与数值结果吻合得相对较好.整个实验与计算结果可为相关工程设计提供参考.

云闪辐射脉冲序列的丛集特征

根据2002年夏季那曲地区野外观测的宽带干涉仪资料,应用变异系数CV、Allan因子分析(AFA)和Fano因子分析(FFA)等统计方法,对33个云闪辐射脉冲事件序列的时间丛集特征进行了分析。结果显示,放电过程呈现强的分形丛集性,变异系数平均为5.2,AFA和FFA标度指数αAF及αFF平均分别为1.42和0.81;同时发现,初始强K脉冲前CV增加到明显>1。

一种扣件+卡槽组合式连接的带光伏板剪力墙拟静力试验研究

光伏建筑结合了太阳能光伏板和建筑外表面利用太阳能发电并直接为建筑供电等多重优势,已得到大力推广。然而,太阳能光伏板在高层结构立面进行集成的有效连接方式仍缺乏研究。根据目前常用的光伏板与建筑的结合方式演化出一种可以与建筑立面结合的扣件+卡槽的组合式连接。为验证该组合连接方式在水平往复荷载作用下光伏板-连接件-剪力墙的协同工作性能、变形特性,进行了该连接形式的光伏板剪力墙的低周反复试验。分析了带有光伏板的剪力墙在往复荷载作用下的极限承载力性能、滞回特性、破坏特征、变形性能、协调工作等情况。试验结果表明:在该连接件连接条件下,光伏板和连接件工作情况良好,在剪力墙发生极限变形时,光伏板和连接件也未见发生明显破坏,光伏板的工作性能也未受到明显影响。本试验研究成果可为进一步研究提供参考。

用于冷负荷占优型建筑的地源热泵复合系统模拟研究

近年来,地源热泵技术被广泛应用于各类建筑物的中央空调系统中。然而,当地源热泵系统在冷负荷占优型建筑中应用时,夏季向土壤中排热量与冬季从土壤中吸热量的不平衡将导致土壤中热量积累,最终使整个系统性能降低。有效解决方法之一是使用地源热泵复合系统,在常规地源热泵的基础上耦合辅助散热装置如冷却塔,以排出积聚在土壤中的不平衡热量。然而,经济高效的地源热泵复合系统的设计方法和运行控制是非常复杂的。通过建立地源热泵复合系统的逐时模拟模型,对一个冷负荷占优型建筑提出不同地源热泵复合系统设计及运行方案。通过模拟和比较不同设计方案下的复合系统的逐时运行性能,确定出复合系统的优化设计和控制参数。研究结果表明,运行于冷负荷占优型建筑中的优化地源热泵复合系统可以有效解决土壤热量积累问题,在长期运行中可大幅降低空调系统的总投入。

岩土热响应试验不确定性研究及敏感性分析

针对岩土热响应试验数据处理中的不确定性问题,开发了柱热源传热模型数值反演解与信赖域反射优化算法相结合的地下岩土热物性参数估计程序.该程序能够有效地避免求解过程陷入局部最优解,并为后续不确定性研究提供底层模型.对地埋管进出水温度、热传输功率、地下原始温度等模型输入参数的不确定性通过查阅文献、理论思考和基于专业经验的假设进行合理量化,采用Monte Carlo方法进行模拟,将热响应试验的模型输入参数不确定性传播到输出参数评估结果中,得到了地下岩土导热系数与钻孔热阻之间的二元联合分布,并使用Copula函数进行复现.最后对传热模型中影响温度输出的可变参数进行Lasso敏感性分析,证明导热系数与热阻的影响最大.

太阳能辅助地源热泵系统运行模式研究

利用Trnsys软件建立了太阳能辅助地源热泵系统仿真模型,通过试验验证了模型的准确性。试验结果显示,地源侧循环水先流经地埋管后经过集热器的串联模式是复合系统的最佳连接方案,COP值可达到4.56,比单一热泵系统提高了8.83%。基于最优模式,进一步研究太阳能集热器面积和地埋管换热器长度对复合系统的影响表明,在联合供暖工况下太阳能集热器面积每增加1 m2,可以减少换热器地埋管长度4.09 m。

基于颜色还原的显色性评价方法的实验验证

针对国际热点颜色还原性的实验评价,开展了CIE TC1-90技术委员会的一个国际平行实验。该实验旨在通过视觉实验获取数据,以验证包括CRI2012,CRI-R_a,CQS-Q_f,CRI-CAM02和IES-R_f在内的基于颜色还原的显色性评价指标。实验采用了11个测试光源,有10个被试参与。被试观察两个观察箱中相同的颜色色块后,对感知到的色差大小进行评分。该实验结果显示,与视觉实验结果相关度最高的是CQS-Q_f,紧接着是CRI-CAM02,之后分别是CRI-R_a、IES-R_f和CRI2012。

高效填料型除湿器新传质关联式实验研究

填料作为溶液除湿器的重要部件,其传质特性直接关系到整个溶液除湿空调系统性能的好坏。本文搭建了逆流填料型溶液除湿实验台,以Li Cl溶液为除湿溶液,对高比表面积波纹纤维规整填料(650 m2/m3)进行了除湿实验研究。以气液界面的水蒸气分压差为传质驱动力,获得了新的传质系数实验关联式和除湿效率实验关联式。并对该填料的除湿效果与文献中的不同填料进行对比。结果表明:该填料具有最高的单位体积传质系数,且填料的单位体积传质系数随着填料比表面积的增加而增大。传质系数实验关联式计算值与实验值相对偏差在±20%以内,除湿效率实验关联式计算值与实验值相对偏差在±15%以内。新的传质关联式可以比较精确的计算除湿器的传质性能。

太阳能季节性相变蓄热热泵供暖系统的模拟研究

针对传统供暖系统存在的问题，借助于热泵技术和理论合理引入太阳能，构建出太阳能季节性相变蓄热热泵供暖系统，给出了系统的原理、特点、运行模式和蓄热器的结构形式。采用CaCl2·6H2O作为相变蓄热材料，以北京地区应用该系统的建筑面积为324．93m^2的某二层别墅为例，对不同蓄热体积。太阳能集热面积条件下的蓄热量、蓄热材料平均温度、蓄热损失进行了模拟与分析，得出当太阳能集热器面积为40Tn2时，蓄热器体积合适的情况下，即可满足该别墅的热负荷；当太阳能集热器面积和蓄热器体积匹配合适时，使用较小面积的太阳能集热器集得的热量就可满足建筑物的热负荷。这为该系统在我国“三北”地区的应用，实现供暖系统的可持续发展，提供了初步的理论支持。

地源热泵系统综合效益分析

引入净年值分析方法,在分析影响地源热泵系统效益评价因素的基础上,建立了综合效益评价模型。以天津某工程为例,对地源热泵系统与分散式制冷机房+市政热网系统进行综合比较,结果表明:地源热泵系统净年值增加额ΔNAV为162.8万元,该项目年运行费用减少51.3万元,年节约标准煤481.4 t,经济及环境效益显著。并对地源热泵系统的财务内部收益率进行了敏感性分析,为企业优化投资决策,规避风险提供参考。

中温冷水机组诱导系统分析

中温冷水机组诱导系统由三部分组成:中温冷水机组、集约型空气处理机组、末端诱导室。集约型空气处理机组采用椭圆管换热技术实现13℃低温送风的同时,将供回水温度提高至10/20℃。对该系统及一次回风系统进行分析,对比结果发现,处理相同房间空气时,中温冷水机组诱导系统的输入比一次回风系统输入少178.28k W,可节能42.29%;中温冷水机组诱导系统的损失比一次回风系统的损失低,两系统对应效率分别为9.49%和5.58%。

掩蔽声环境对高校开放式研究室专业文献阅读的影响研究

无关语言噪声是开放式研究室的主要干扰源,通过引入掩蔽声可降低语言清晰度,从而降低无关语言噪声对人员工作的干扰.本文通过实验测试研究了3种掩蔽声源(伪语声、泉水声、类语言噪声)对高校开放式研究室科研人员专业文献阅读的影响,并将实验结果与2种无掩蔽声环境(即安静环境和纯语言噪声环境)进行对比.结果表明:在无关语言噪声环境下,掩蔽声的引入确实能提升高校开放式研究室的声环境质量,并且其提升效果与掩蔽声源类型和语言传输指数(Speech Transmission Index,STI)有关.本文还探讨了性别、噪声敏感度等个人因素对开放式研究室掩蔽声环境感受的影响.相关结论可为开放式研究室声学设计和研究提供参考.