大数据监测平台下的长江流域典型城市房间空调器温度设置分析

房间空调器是中国长江流域地区改善室内热环境的重要措施,然而,在以往的房间空调器的行为研究中,只能通过现场实测、问卷调查等方式获取其使用行为,由于数据获取方式本身所存在的局限性,无法对空调的使用行为进行可靠且深入的挖掘,尤其是对于空调的设置温度。为了研究长江流域地区房间空调器的设置温度行为,包括设置温度的分布、设置温度调节习惯、设置温度与一天中不同时间段的关系、设置温度与室外温度的关系,依托于大数据平台下的房间空调器监测数据,针对长江流域地区的3个典型城市（重庆、武汉、上海）的房间空调器的设置温度习惯,对重庆地区575台房间空调器、武汉地区430台房间空调器、上海地区540台空调器的夏季上万次运行数据、冬季上千次运行数据进行了基本的统计与相关分析,结果表明：空调器的设置温度及其调节习惯在不同城市之间存在一定差异性,夏季用户在一次空调使用过程中存在对较低设置温度（低于26℃）的短时需求情景,同时,设置温度与1 d中的不同时刻以及室外温度也有明显关联。     

夏热冬冷地区高校学生宿舍用电影响参数分析

学生宿舍作为高等院校不可或缺的一部分,具有建筑总面积大、使用率高、建筑总能耗大等特点。现有研究基本上局限于整栋宿舍楼的用电量分析,缺乏对学生宿舍中各个房间用电量的细化分析与研究。以上海某高等院校533间女生宿舍为研究对象,划分4种用电偏好,调研宿舍内学生的空调使用习惯,分析影响学生宿舍用电的相关参数。研究发现,学生的宿舍用电偏好与冬季空调的使用时长有关;回归分析模型显示,同一类型的学生宿舍用电和室外温度具有线性关系。结果表明,通过聚类细分得到的学生用电偏好和室外平均温度是影响学生宿舍用电的重要参数,获取这两个参数的回归方法可以有效掌握学生宿舍的用电情况。     

空调办公建筑能耗预测回归模型

建筑能耗预测模型是进行建筑节能设计及节能改造的有力工具,而建筑能耗分析是建立建筑能耗预测模型的基础.本文建立了重庆地区的空调办公建筑模型,采用Energy Plus软件模拟分析了该城市建筑各设计参数对暖通空调系统及建筑年总能耗的影响,选取对建筑能耗影响较大的9项设计参数,建立了重庆地区暖通空调系统及建筑年总能耗的预测回归模型,随机选取20组数据来评价预测回归模型的准确性.结果表明:各设计参数中窗墙比、设备功率密度、照明功率密度等对暖通空调系统及建筑年总能耗影响较大,重庆建筑暖通空调系统及年总能耗预测回归模型R~2分别为0.960和0.966,估计标准偏差都为1.122 W/m~2;能耗预测值与模拟值的最大偏差分别为-12.813%和-7.063%.     

建筑运行能耗仿真方案设计及影响因素分析

随着城镇化进程加速,住宅、办公、商业等建筑的增多,建筑能耗问题日益受到关注,建筑运行能耗仿真方案设计及影响因素分析是优化最佳建筑运行参数的前提和基础。文章采用山东济南某高校实验室的房屋作为基本模型,设计了建筑运行能耗仿真方案,利用EnergyPlus软件对实验房屋进行能耗模拟,通过对比室内不同的人员数量、设备种类和数量,室外不同气候等条件下的房间能源消耗情况,得出房屋能耗模拟数据,并对其进行分析,优化出了最佳的建筑运行参数,结果表明:夏季空调温度设定在27℃较为适宜;冬季供暖温度保持在18℃较为适宜;就餐休息时间选择停止运行空调和电脑等设备可以节约能耗大约20%;面积为48 m~2的房屋容纳人数最多为7人。     

家庭结构对住宅空调使用时间的影响及关联性分析

人员行为对建筑能耗存在较大影响,其中家庭结构是影响人行为的重要因素之一。结合问卷调研与实测方法,选取重庆地区不同人数、代数以及年龄等家庭结构信息存在差异的12户家庭,采集夏季空调开启和关闭时刻等运行参数,利用关联规则算法对家庭结构参数与空调行为间的关联规则进行分析,结果表明,家庭结构参数中的人数、代数以及成员最小年龄与空调使用时间（使用时长与开启时间段）存在明显相关性;代数为不同功能房间空调使用时长的最主要特征,代数越大,其空调使用时长越高,3代家庭在不同功能房间的空调使用时长均大于其他代数的家庭;最小年龄为不同功能房间的空调使用时长的次要特征,在同一代数的家庭中,最小年龄为青少年或学龄前儿童的家庭的空调使用时长会高于最小年龄为青年或中年的家庭。探明了家庭结构特征中与空调使用时间相关的主要参数,为预测空调能耗,助力建筑节能减排提供了基础资料。     

重庆新农村典型民居的节能性能

在《重庆市巴渝新农村民居通用图集》中选取典型设计方案,用清华大学开发的全年动态能耗模拟软件DeST-H进行供热供冷能耗模拟分析.模拟方案为变参数法,模拟出采用节能措施后的全年建筑能耗,并结合不同围护结构方案可能造成的成本增量,分析其技术经济性能.通过对各项节能优化措施进行研究分析、探讨,总结出适用于重庆新农村典型民居建设的最佳设计参数为：外墙外保温采用30 mm膨胀聚苯板,主要功能房间外窗采用镀Low-e膜中空玻璃,其他房间采用普通6 mm单玻;过渡季节加强通风;夏季空调温度设置为28℃,冬季采暖温度设置为16℃;建筑朝向为南北向.     

昆明市地铁站设备与管理用房冬季室内热环境实测分析

地铁站的通风空调系统能耗占比较高,温和地区地铁站设备与管理用房通风空调系统装机容量大,为节能重点。地铁站设备与管理用房通风空调系统的设计呈现“模块化”特点,其设计、运行中存在的问题尚不清晰。2018年11月,对昆明市3座地下车站设备与管理用房室内热环境开展实测,测试参数包括各房间的送、排风量,空调送风温度,通风送风温度,通风排风温度。实测数据表明：各房间送、排风量,换气次数与设计值差异较大;空调房间的换气次数普遍远高于规范规定的最小值;新风井处的新风温度不能代表各房间的送风温度,送风机及风管传热导致的温升不可忽略;房间室内温度普遍偏低,其中,有人员常驻的房间室内温度集中分布在20~24℃,无人员常驻的空调房间室内温度最低,且存在较多低于规范规定范围下限的情况,非空调房间室内温度受室内发热量、换气次数、室外气象影响明显。     

基于多维度聚类算法的重庆住宅空调使用特征分析

长江流域夏季炎热、冬季阴冷,全年高湿,室内热环境恶劣,多样化的空调使用习惯对住宅供暖空调能耗有重要影响。大数据技术发展为更大样本、更高精度、更多维度的空调行为监测提供了基础,弥补了现有研究方法误差大和分类指标单一的不足。选取重庆市作为长江流域典型城市的代表,随机抽取2 000台住宅房间空调器样本,从空调使用时长、温度需求及能耗角度,构建空调运行的5个特征参数,采用多维度聚类算法识别出重庆地区空调使用习惯的典型类别,通过深入分析不同使用习惯类别的特征差异,总结出三类典型群体。     

住宅建筑采暖空调能耗模拟方法的研究

住宅建筑的采暖空调能耗受室内居住人员行为方式的影响,在调查研究基础上,确定了两种反映室内居住人员行为方式的计算模式。在两种不同计算模式下,利用建筑热环境模拟工具DeST对上海地区同一住宅建筑能耗进行模拟,并将模拟结果与调研结果进行比较,分析计算模式对上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的影响,从而获得能正确反映上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的模拟计算方法。此方法可用于上海地区住宅建筑采暖空调的能耗分析与评价,并正确指导住宅建筑的节能设计。     

IDC机房用热管换热器节能特性试验研究

机房空调能耗约占机房总能耗的40%。在IDC机房节能方案中,使用热管换热器利用自然冷源散热,能够减少空调工作时间,同时可避免室内外空气接触,满足湿度、洁净度的要求。参考北京某IDC机房,搭建试验模型,分析IDC机房内热管换热器和空调各自的散热负荷和能耗特性,研究围护结构的散热特性,比较设定温度和室外温度对空调能耗的影响。结果表明,北京冬季工况下,仅依靠围护结构的散热,无法满足IDC机房的散热需求;围护结构散热量约占IDC机房总散热量的19.5%;空调平均每天耗能3.5~4 kWh;使用热管换热器室内外温差不超过20℃,能耗仅为空调能耗的41%,全年节能约40%;与室内设定温度相比,室外气温对空调能耗的影响较大;室外温度提高1℃,空调能耗平均增加5%~6%。     

基于改进PSO-BP神经网络的冰蓄冷空调冷负荷动态预测模型

当前多数冰蓄冷空调冷负荷动态预测方法中,由于模型输入变量与输出结果相关性差、信息冗余度高等原因,导致多数预测模型在预测精度和收敛速度方面都未达到理想的预测效果,因此,提出一种改进的PSO-BP神经网络算法预测大型公共建筑的冷负荷。对于输入变量与输出结果采用灰色关联度分析,消除样本输入变量对数的耦合性,确定影响冰蓄冷空调系统冷负荷的关键性因素,将其作为输入变量,预测冰蓄冷空调系统动态冷负荷。结果表明：T时刻室外空气温度、T-1 h时刻室外空气温度、T时刻室外空气湿度、T时刻太阳辐射强度、T-1 h时刻太阳辐射强度、T-1 h时刻空调冷负荷是影响T时刻冰蓄冷空调系统冷负荷的关键因素,并以此作为预测模型的输入变量。相对于传统PSO-BP神经网络全输入变量预测算法,该模型预测结果精确度更高、收敛速度更快。     

建筑能耗分析用逐日随机气象模型

针对建筑能耗分析所需气象数据的特点，应用时间序列分析方法对北京市十年六项气象参数（温度日均值，温度日较差，水蒸气分压力日均值，水蒸气发压力日较差，太阳总辐射和太阳直接辐射）建立了六维疏系数混合回归随机气象模型。为使用于建模的数学满足平稳性要求，在建模前对原始气象数据进行了平稳性变换。建模时用近似BIC准则挑顺归变元和确定模型阶数。模型建立后首选通过了白噪声检验，可用于预报和模拟。将用此模型是出的模拟值与实测气象数据进行的分析对比表明，模拟数据不仅很好地反映了气象随机过程的数量大小和分布特征，而且很好地反映了各气象参数自身和相互间的相关关系。因此，模型可实际用于建筑能耗分析，空调系统负荷计算，运用管理及动脉控制。     

建筑能量系统对都市热岛形成的影响

对都市热岛的形成机理、建筑物能量的使用情况做了概括分析 ,对建筑能量系统 ,尤其是建筑物中的暖通空调系统的使用与都市热岛的形成的关系 ,进行了初步的探讨。着重对五种常规空调系统的“一次能源”消耗量及夏季由此而产生的向都市大气环境的显热排放量、温室气体排放量等进行了对比统计分析 ,所得出的结果对建筑能量系统的改进与选型以及建筑能量系统节能环保的运行具有一定的指导意义     

中央空调紧急控制应对受端电网直流闭锁故障研究

介绍中央空调的基本工作原理,提出中央空调主机、冷冻水进出水温度变化、风机盘管冷冻水与末端房间热量交换、室内平均温度变化以及处于开状态末端房间占比的数学模型;提出中央空调主机断电直切和柔性恢复的紧急控制策略,并分别探讨中央空调紧急控制在受端电网高压直流闭锁后响应稳控以及低频/低压切负荷信号的可行性;通过算例仿真中央空调的紧急控制特性,并模拟山东电网直流闭锁情况下中央空调参与紧急控制,当中央空调占总负荷的1%时,可提升频率0.04Hz,验证了中央空调紧急控制应对大受端电网直流闭锁故障的可行性。     

动态气象数学模型的研究(二)——模拟程序与模拟结果

介绍了应用作者建立的五维自回归动态气象模型模拟逐日气象参数的方法、步骤与程序,进而对室外空气的日平均温度、温度日振幅、日平均相对湿度、相对湿度日振幅、水平面上的太阳总辐射五项参数的模拟值与实测值进行了分析对比。结果表明,模拟值与实测值的概率分布是一致的,这为空调能耗分析奠定了基础。     

冬季稳定人工环境实验室内温度的新方法

人工环境实验室对温度的控制精度低于工艺性环境要求,但冬季若采用分体式空调制热模式控制,实验室温度的波动范围过大,影响采集实验数据的准确性。提出冬季采用空调制冷模式联合电取暖器稳定人工环境实验室内温度的新方法,在背景实验中将新方法和传统空调制热温度控制方法进行对比,结果表明:采用新方法能大幅度提高人工环境实验房间温度的稳定性。为对新方法中空调的设定制冷温度与电取暖器功率匹配问题做进一步研究而进行探究试验,实验结果表明:空调制冷量Q₁、测试房间热负荷Q₂、电取暖器功率Q₃和测试房间其他设备功率Q₄存在匹配关系,当空调设定温度相同时,|Q₁+Q₂-Q₃-Q₄|值越小,人工环境实验室内温度波动频率越稳定,振幅越小。     

节能型计算机房散热机组测试与分析

对安装于计算机房的节能散热器与机房空调进行了测试,包括温度设定测试、有效性测试和耗电量测试,并进行了节能量与节电率核算,得到该散热器冬季节能率可达50％以上的结论,对计算机房采用何种散热方式有一定的参照作用。     

基于遗传算法的空调节能方法研究

随着能源的不断消耗和人们对能源的需求量越来越大,人们对节能技术的应用越来重视。由于在日常生活中,空调能耗大,一种好的空调节能方法就尤其必要。根据现有的无线传感器和智能控制技术,该文提出了一种基于遗传算法的空调节能方法,通过建立空调能耗与温度变化之间的数学模型,并利用遗传算法对其求最优解。对该方法的节能效果进行评估,验证了该方法为较佳的节能方法。     

含脂酸类相变材料的相变墙板热特性分析

目的进行含脂酸类PCM的相变墙板的热性能分析,探讨其热性能对减少建筑能耗,降低空调负荷的可能性.方法在充分考虑北方地区夏季昼夜的气候条件和国家节约用电的峰谷电价差政策的基础上,利用DSC进行相变储能材料性能测试与分析,优选出两种脂酸类相变材料,制成相变储能墙板,分析其热特性.结果确定了两种分别适合于北方寒冷地区夏、冬季节应用的脂酸类PCM混合物,它们的相变温度在北方地区实际室内空调设计温度范围内,具有很高的相变潜热,把相应的PCM溶入石膏板后具有较高的相变潜热,为充分利用北方地区夏季的夜间自然冷风和峰谷电价差政策提供了先决条件.结论相变墙板不但起到移峰填谷、减少建筑能耗、降低空调负荷、提高经济效益等作用,而且还会大大改善房间的舒适度,为北方地区的空调发展开辟新的空间.