间歇供暖在地板辐射采暖房间的应用研究

随着经济的发展,对能源的需求日益增加,而间歇供暖能有效地减少能耗,因此对间歇供暖的研究显得格外重要.文中主要研究了间歇供暖在近零能耗建筑内的应用,通过数值仿真方法探索了地板辐射采暖房间在过量/欠量供暖条件下,供热量、保温形式和墙体数量对房间温度、供暖效率及房间能耗的影响.研究分析了各种工况下房间升降温曲线及供暖运行时长,以及各工况下房间供暖效率及能耗程度.结果表明:从3倍供热量到10倍供热量,外保温一面外墙房间的供暖时间比例减小了91.4%,平均能耗减小了64.5%;从3倍供热量到8倍供热量,内保温一面外墙房间与外保温一面外墙房间相比,房间供暖时间比例分别减小了10.9%、2.4%、1.7%、2.0%、1.5%;从3倍供热量到5倍供热量,内保温两面外墙房间的平均能耗要比外保温两面外墙房间分别增加了54.1%、50.3%、32.3%.     

基于乘积季节ARIMA模型的供热负荷预报

针对传统的供热调度缺乏对未来供热量进行有效估计这一问题,提出一种基于乘积季节ARIMA模型的供热负荷预报方法.将乘积季节ARIMA模型引入供热负荷预报,通过分析供热负荷数据其固有的趋势和周期性,建立适宜的季节性ARIMA模型,预测未来24小时的供热负荷.采用大庆地区某热力站的供热数据进行建模和仿真预测,其结果的最大误差为3.14%,日预报平均误差为1.45%.实验结果表明,给出的预报结果真实可靠,能够满足供热工程的实际需求,其预报值将成为供热负荷调度和节能的重要依据.     

区域供热间接连接二次网供暖系统仿真

目的研究区域供热系统的热滞后性,为降低采暖系统能耗并达到按需供热提供理论支持.方法基于质量和能量守恒定律及传热学原理,创建间接连接集中供热系统二次系统各个环节的数学模型,并运用MATLAB/Simulink建立相应的仿真模型,以沈阳某住宅小区为研究对象,仿真分析该供热系统的温度响应,观察系统的动态特性.结果在时间为15 h时,室外温度从-16.8℃阶跃到-5℃,室内温度达到稳定时间约为4 h,换热器回水温度达到稳定时间约为5.5 h,供水温度达到稳定时间约为6.5 h,供热量超出500 k W.结论区域供热系统存在较大的热滞后性,热源部分不能根据室外温度的改变而及时的改变供热量.这就需要对供热系统及时进行准确的负荷预测,然后利用预测的结果来指导供热系统的调节,实现热源的供热量随时与用户的需热量保持一致,从而达到按需供热.     

集中供热单户式共用系统热水供应的工况分析

目的为解决以太阳能、电能、燃气或燃油为能源的分散式热水供应存在的诸多问题,寻求将生活热水供应系统纳入城市热网的供热方案.方法设计一种以户为单位,可以同时供暖和供应热水的新型供热系统型式,并通过实验对其中的热水供应系统运行工况进行分析.结果当热网供水温度或流量逐渐降低时,热水温度随之降低,冷热水温差逐渐减少,热水供应系统的供热量也逐渐减少,当热网的供水温度低于88℃或热网流量低于0.12 m3/h时,热网不能采用单纯的改变供水温度或改变流量的调节方式,热网需辅以其它的调节方式,否则不能满足热水供应系统的需要;当户内热水供应系统用水量减少时,热网流量减少,回水温度升高,供回水温差减小,热网的供热量减小.结论集中供热单户式共用系统热网及户内热水供应运行工况相互影响.     

雷达威力预报技术中海表温度测量及修正方法

针对雷达探测威力预报中海表温度测量问题,提出一种基于红外传感器的修正方法.分析了红外传感器产生测量偏差的原因,通过对海面红外辐射及反射情况进行建模,仿真分析了天空温度对海表面温度测量结果和雷达威力预报结果的影响,并提出海表温度的修正方法.实验结果表明,将该方法应用到雷达威力预报中,预报结果与实际雷达威力相对误差小于20%的概率高达80%,显著提高了雷达威力预测预报精度.     

北京地区办公建筑供暖系统的数值模拟

应用能量平衡原理,建立建筑物热损失方程和供热量方程,从而推导出室外温度和室内温度、供水、回水温度的数值模型,建立了北京地区某办公建筑供暖系统数学模型。利用自动气象观测站获得的24h逐时的室外温度实况数据,对2012年2月1日至29日期间的供、回水温度进行数值模拟,并与该办公大厦实况值进行对比分析。检验结果表明,供、回水温度模拟值随着室外温度的变化而发生明显的变化,并且与室外温度呈反比例关系,相关系数为-0.95,室内温度模拟值始终维持在设计温度附近上下波动。此外,供热量的模拟值与实况值具有较一致的变化趋势,随着室外气温的升高,模拟的供热量能够随着下降,供热量的模拟值要比实况值低,能够节约近8%的供热量。上述情况表明该供暖系统数学模型的模拟效果较好。     

焦炉火道温度的模糊专家控制策略及其应用

针对焦炉燃烧过程的特点,提出了一种融合模糊控制和专家控制的温度反馈控制方法.根据火道温度的给定值与反馈值之差,确定焦炉燃烧的供热量和相应的煤气流量,同时建立烟道吸力与煤气流量之间的关系模型,在煤气流量变化时调节烟道吸力,从而使焦炉处于最佳燃烧状态.     

螺旋盘管相变蓄热装置蓄热特性研究

选用新型相变蓄热材料JDJN-60,提出内通流体并联螺旋盘管相变蓄热装置结构,并搭建了可以满足张家口地区30m2建筑供热量的蓄热装置试验台,对其蓄热特性进行研究.研究结果表明:相变材料的蓄热过程分三个阶段,潜热蓄热阶段温度变化缓慢且持续时间长;随着传热流体入口温度和流量的增大,蓄热时间都不断减少,但温度影响明显大于流量影响;试验装置蓄热量可以满足30平米地暖房间采暖需要.     

串联补燃型吸收式换热机组最大供热能力分析

为进一步降低供热热力站一次侧的回水温度,增大供热量,采用串联补燃型吸收式换热机组代替常规单段吸收式换热机组.在仅考虑可行性传热端差的技术制约条件下,通过分析串联补燃型吸收式换热机组内各传热部件的热力循环过程及传热过程,建立机组的数学模型并采用迭代的数值方法进行求解,定量分析了在满足换热站设计要求的一次侧供水温度,二次侧供、回水温度条件下,一次侧回水最低温度、机组最大供热能力以及机组内换热量的分配规律.研究结果表明:在一次侧供水温度为110℃,二次侧供、回水温度为60/45℃时,串联补燃型吸收式换热机组的一次侧回水最低温度为22℃,管网输送能力是传统110/60℃水-水板式换热器的1.76倍,供热量是传统水-水板式换热器的2倍;对于常规单段吸收式换热机组而言,一次侧和二次侧的供水温度对其扩大系数基本没有影响,其值约为1.5.在一次侧供水温度为100℃,二次侧供、回水温度为69℃/54℃时,补燃型吸收式换热机组的扩大系数最大约为3.3.     

太阳能微通道分离式热管供暖系统实验研究

以太阳能微通道分离式热管供暖系统为研究对象,通过实验与理论的方法研究了其在可观太阳辐射强度时的供暖性能. 结果表明:系统的供热量、供热效率、上汽管和下液管压力、微通道散热器的压降及壁温、实验房间温度均受太阳辐射强度影响较大,受室外温度影响较小,且其变化较太阳辐射强度均存在约15 min的时间延迟. 此外,晴天或晴间多云时,在光强较大的10:00至15:00之间,该系统单独运行即可满足室内供暖需求,且系统压力在0.4～0.8 MPa之间变化; 微通道散热器平均压降范围为2.1×10³～5×10³ Pa; 微通道散热器平均壁温最低为20.7 ℃,最高可达38.4 ℃; 系统平均每秒供热量最低为343.7 J,最高可达424.1 J,室内温度始终可维持在18.3～26.7 ℃之间; 系统平均供暖效率在30.4%～45%之间. 此外,系统中除冷凝器风机消耗少量电能外,并无其他动力设备,故其COP理论上无限大,是一种节能效果显著的辅助供暖系统.     

宾馆建筑供热负荷特性多元分析研究

通过测得北京地区某宾馆的供热系统的运行数据,运用统计学方法科学地对这些数据进行了相关性分析,取得了室外温度、住客人数与空调热负荷、热水负荷的相关系数,得出了室外温度是影响空调热负荷、住客人数是影响热水负荷的主要因素的结论。在此基础上进行路径分析,得到了各个因素对于空调热负荷、热水负荷影响程度的路径系数,发现了除室外温度、住客人数外其他因素对于宾馆建筑的影响也不容忽视的结论．进而通过多元线形回归分析推导出了空调热负荷与热水负荷的回归公式,并且进行了假设检验,得出了公式具有高度显著性的结果．     

模块式地板辐射采暖系统的性能研究

建立了模块式地板辐射采暖系统的数学模型,对其进行了数值模拟。并通过实验测定了地表面的温度分布和采暖空间的温度分布,模拟结果与实验相符。表明新型的模块式地板辐射采暖系统具有安装更加方便,可以有效的减轻建筑荷载等优点。     

地板辐射供暖系统能耗计算

分析了低温地板辐射供暖系统的运行方式、热源种类、调节控制模式及当地气象条件、建筑物保温程度和热性能等多种因素对能耗的影响.给出了不同供暖方式下,保温程度不同的建筑物的热损失,分析了辐射供暖热负荷变化时在热水温度调节方面的节能性.提出了这类系统能耗分析的思路和计算方法,在建筑负荷计算方面,可以采用改良温频法,在设备模拟方面,可以使用稳态的简化模拟法.上述方法既方便、节省计算机机时,对于输入条件的要求也不象逐时分析方法那样严苛,并具有一定的准确性.给出了辐射采暖常用热源设备电锅炉、燃料锅炉及媒体输送设备水泵的能耗计算公式以供参考.指出须对国内常用热源设备的性能参数和负荷特性作进一步的基础研究,以便为实际计算提供必要的参数.     

太阳能与地埋管热泵联合采暖实验

为了考察太阳能光热系统的蓄热能力,以及太阳能地埋管热泵联合采暖空调是否满足建筑物能量供给,针对一栋220 m2的建筑物,建立了一套太阳能地埋管热泵联合采暖空调系统.以冬季采暖负荷作为建筑物的能量需求,在此基础上配置太阳能和地埋管系统.实验结果表明:通过太阳能光热跨季节采暖蓄热,可以使土壤温度提高3℃,制热机组能力提高8%,太阳能光热和地埋管热泵系统联合采暖切实可行.     

地埋管长度计算中关键参数的计算方法研究

地埋管换热器是地源热泵系统的核心组件,文中对基于线热源理论的地埋管换热器长度计算中的关键参数计算进行了讨论。将典型气象年数据应用在确定最热月、最冷月和地表面年平均温度上。引入平衡温度的概念,计算建筑物逐时负荷。进而提出由建筑物逐时负荷和水源热泵机组性能拟合曲线,计算地源热泵系统制冷运行系数和制热运行系数的方法。给出热泵机组最高进液温度、最低进液温度、钻孔热阻和土壤热阻等地埋管长度计算关键参数的选取、计算方法。最后提出垂直U形地埋管换热器长度计算步骤。     

脂酸类相变材料在节能建筑中应用的可行性研究

目的 对脂酸类相变材料的低共熔混合物的热物性进行试验测试和理论分析预测，得到脂酸类相变材料在建筑围护结构中的应用条件。分析其降低建筑能耗的可能性．方法 理论分析了脂酸类物质中的癸酸和月桂酸的低共熔混合物的熔点和相变潜热，通过差示扫描量热法对低共熔混合物及由其构成的相变墙板的热物性进行了试验验证．结果 癸酸和月桂酸的低共熔混合物的试验测试值与理论计算值基本吻合．结论 提出了相变材料在节能建筑中应用的要求，在建筑围护结构中。加入癸酸和月桂酸的低共熔混合物，可大大减少采暖空调负荷，降低空调系统耗电量，实现建筑节能的目的。     

SGCHPS土壤热平衡及系统热量利用

为解决严寒地区建筑物热负荷远大于冷负荷而导致的太阳能-土壤源热泵系统(SGCHPS)供热性能逐年下降、以至于无法使用的问题,提出依靠太阳能季节性土壤蓄热来维持土壤热平衡、提高系统效率的方法.以严寒地区太阳能-土壤源热泵供热供冷示范工程为平台,进行了为期3 a的蓄热、供热、供冷长期实验.实验结果表明:在保证供热供冷效果的基础上,土壤温度呈现日周期和年周期变化,土壤保持了以年为周期的热平衡;太阳能在冬季供热量中占85%;在供冷季同时进行蓄热和供冷的2组土壤换热器(GHE)可根据换热功率分配其比例.土壤蓄热解决了严寒地区建筑物冷热负荷不平衡的问题,使系统能长期高效运行,并实现了全年太阳能的利用,节约了大量的常规能源.     

发热电缆用于路面融雪化冰的实验研究

为了掌握发热电缆用于路面融雪化冰的特性,建立了发热电缆路面融雪化冰的实验装置,对公路试件表面及内部的温度分布、升温过程进行了测量,探讨了北京地区沥青混凝土道路铺装发热电缆的功率及应用．研究结果表明:外界气候条件(尤其是气温)是影响发热电缆融雪效果的主要因素,单位面积的发热电缆的铺装功率为250-350 W,可以满足北京地区的路面融雪化冰要求．     

居住建筑室内热环境低能耗营造的多目标设计方法

人居环境改善涉及重大民生问题,节能减排是国家重大战略。因此,有必要寻求合理的居住建筑设计方法,使设计方案既满足居民的室内热舒适需求又能降低建筑能耗。基于多目标遗传优化算法,建立能够对建筑设计方案进行优化、实现增加室内热舒适时间比例的同时降低建筑全年冷热负荷的居住建筑设计双目标优化模型。最后,以重庆典型户型为实例进行优化,优化后的设计方案建筑全年冷热负荷降低了47.74%,室内热舒适时间比例提高了3.94%,验证了模型的可行性和准确性。     

海水源热泵系统的节能研究

传统海水源热泵应用于北方沿海地区,存在冷热负荷与温差不匹配、压缩机压缩比过大、系统的供热性能系数较低等问题.对原有系统进行改造,提出了一种新型串、并联混合式海水源热泵空调系统.以天津某建筑的海水源热泵空调系统作为研究对象,对两种系统进行了性能分析和比较,为海水源热泵系统节能研究提供一种新思路.