某近零能耗办公楼暖通空调系统优化运行分析

暖通空调系统能耗约占普通办公建筑运行总能耗的50%,相对于照明、插座和建筑其他能耗,暖通空调系统节能潜力较大。本文以某近零能耗建筑暖通空调系统为研究对象,介绍了该建筑暖通空调系统组成,供冷季冷机与末端系统连接方式及衍生的不同运行模式。基于独特的系统设计,通过逐年实际运行情况,总结该暖通空调系统较为优化的运行模式,并以实际运行数据说明该系统在2018年供冷季的运行情况。通过该项目暖通空调系统运行模式分析得出,由多种可再生能源集成的复合能源系统,要充分了解单个系统的运行特性,结合建筑负荷特点来制定暖通空调系统运行策略。在超低能耗、近零能耗能源系统设计过程中要因地制宜,通过技术分析比较,找到适合于本项目的暖通空调系统运行方式。     

满足近零能耗建筑人员离散需求的可移动室内环境主客观监测系统研发与应用

通过长期采集近零能耗建筑能源系统运行数据和人员使用习惯,实时采集室内客观环境和人员主观满意度评价,快速响应和提升人员舒适性感受,不断降低能源系统运行成本,是近零能耗建筑精细化运行调适的关键问题.本文提出了一套基于人员离散需求的近零能耗建筑可移动室内环境主客观评价系统,能够快速获取室内外环境参数、实现人员舒适性需求自学习,通过实时巡检与末端数据交互,实现室内环境高效调节,为近零能耗建筑能源系统故障诊断和精细化运行提供了智慧化的管理手段.     

寒冷地区近零能耗办公建筑负荷特性与能源系统运行优化研究(2019-2021)

近零能耗办公建筑的被动式设计已近最优,故能源系统在运行阶段的优化调适提升能效非常重要.本研究以北京市某近零能耗办公建筑为对象,使用TRNSYS软件,分析了其负荷特性及复合式可再生能源系统的运行优化.结果显示,建筑最大冷负荷为57.64 W/m2,最大热负荷27.64 W/m2,人员内扰对负荷影响更大.能源系统经过运行调适优化后,实际运行能耗较寒冷地区同类建筑分别降低70％以上.     

基于大数据的我国公共建筑空调负荷预测的研究进展

公共机构能耗监测平台为大型公共建筑空调节能运行和管理提供了大量数据。冷(热)负荷预测是建筑节能运行的关键环节,是实现建筑空调系统的优化控制的基础。文章从公共机构建筑大数据预处理、负荷预测算法及在空调系统节能运行应用等方面,综述了基于数据的公共机构办公建筑空调负荷预测进展,并进行展望。     

基于ANN的绿色办公建筑HVAC系统运行能耗预测

办公建筑中暖通空调系统(HVAC系统)的运行能耗占总能耗比例较高。随着绿色建筑的大力推广,准确预测绿色办公建筑HVAC系统能耗是建筑运行优化的关键。研究以天津市某绿色办公建筑为研究对象,根据绿色办公建筑G中的HVAC系统——地源热泵系统和空调通风系统能耗的实际监测数据,建立了基于人工神经网络的能耗预测模型。研究结果表明,建立的分类多层感知器神经网络预测模型预测精度最好,仅基于气象参数及时间能够精确的预测建筑HVAC系统的小时能耗,为我国绿色办公建筑的设计和运行优化提供科学支持。     

夏热冬冷地区近零能耗居住建筑除湿需求分析

以夏热冬冷地区典型近零能耗居住建筑和常规建筑为研究对象,采用De ST计算软件对比研究了夏季和除湿期的热、湿负荷特征,讨论了该地区近零能耗居住建筑适宜的除湿系统形式。研究结果表明:1)由于近零能耗建筑围护结构传热系数较低,随着照明和设备功率密度设计参数的减小,夏季和除湿期的典型日显热负荷分别降低约45. 3%和79. 7%;围护结构气密性的提高可降低约22. 1%的显热负荷和湿负荷,近零能耗居住建筑显热负荷的降低程度明显高于湿负荷; 2)近零能耗居住建筑的热湿比降低为常规建筑热湿比的60%左右。常规空调形式在近零能耗居住建筑中难以同时满足室内温、湿度环境要求,温、湿度独立控制空调系统拥有更好的应用前景; 3)温、湿度独立控制空调系统新风送风含湿量在除湿期低于夏季,冷凝除湿系统能效较低。热泵型空调器与除湿转轮联合运行的除湿空调系统更容易满足近零能耗居住建筑健康性、舒适性和节能性的要求。     

上海地区近零能耗建筑不同辐射空调系统节能及舒适性研究

为了解近零能耗建筑中不同空调系统的能耗特性及室内舒适度情况,利用TRNSYS和AIRPAK软件,以上海某住宅建筑为研究对象,模拟分析毛细管天棚辐射和地板盘管辐射两种空调系统的运行特性。模拟结果表明在近零能耗建筑中采用地板盘管辐射空调系统比毛细管天棚辐射空调系统更加节能和舒适;地板盘管辐射空调系统在制冷期总制冷能耗E=2 776. 07 k W·h,比毛细管天棚辐射空调系统节能25. 89%,室内舒适度评价指标PM V—PPD值也更接近于适中。     

基于遗传算法的中央空调水系统动态调控研究

以内蒙古某一办公楼的空调水系统为研究对象.利用DesignBuilder模拟建筑负荷.基于实测运行数据建立主要耗能设备运行能耗数学模型并基于TRNSYS软件搭建空调水系统仿真平台.利用遗传算法确定空调水系统在不同负荷下,最佳的冷冻水供水温度,冷却水回水温度,冷冻水流量和冷却水流量.通过模型预测控制算法实现对优化参数的逐时控制.研究结果表明,经过优化后,该办公楼在主要制冷月份(七月和八月)冷水机组节能6.64％,冷冻水泵节能3.01％,冷却水泵15.14％,整个空调水系统节能7.30％.     

基于运行工况可视化的低碳建筑暖通空调冷热源系统控制优化方法与实验验证

近年,我国获得绿色建筑标识认证的建筑数量呈指数型增长,绿色建筑的发展既体现在数量和规模上的增加,同时也包括绿色建筑实际运行能效与室内环境品质均有较大提高。然而,大量研究表明,部分绿色建筑的实际运行没有达到设计时预期的目标,甚至比当地建筑能耗的平均水平还要高。解决绿色建筑存在的与设计期望性能的差距问题,是保证绿色建筑产业健康发展,避免投资浪费,真正实现节能低碳、绿色环保的关键所在,具有重要现实意义。鉴于暖通空调系统在建筑能耗中占比最大,着眼于研究绿色低碳建筑的空调系统优化运行方法,提出一种基于暖通空调系统运行工况可视化的绿色低碳建筑暖通空调冷热源系统控制优化方法,用于快速诊断发现暖通空调冷热源系统在实际运行中存在的问题所提出的空调系统优化运行方法。采用模拟仿真方法,建立研究对象建筑的仿真模型,模拟对象建筑在不同的运行模式下的能耗,寻找可以达到能耗最小的运行模式即为最优运行模式,给出优化运行建议,定量分析优化运行可以实现的节能减排量。以某三星级绿色建筑空调冷热源系统为例,对其实际运行工况进行了可视化,发现了调冷热源系统的运行时间不合理,对其运行时间进行了优化。运行时间优化采用模拟分析的方法,在满足室内温度要求的前提下,找寻最优的运行时间。模拟分析结果显示,优化后的运行时间与现有运行相比,可节约供热量21.3%。此外,在该建筑中进行了优化运行时间与现有运行的实验对比,实验结果显示,优化运行时的累计供热量与现有运行模式下的供热量相比,日累计供热量节省了19.5%、热泵和循环水泵的日累计耗电量节省了27.4%。模拟仿真结果及实验结果比较接近,都证明了提出的绿色低碳建筑暖通空调冷热源系统的控制优化方法可以实现较为可观的节能效果,具有较好的实际应用价值。     

基于灰色理论的建筑需求冷量预测研究

建筑需求冷量预测能够帮助建筑运行人员提前了解建筑的需求冷量,制定最优的空调系统运行策略,以实现系统安全节能运行。针对某综合大楼的间歇制冷空调系统,基于其历史运行数据,应用灰色预测对该系统早晨的需求冷量进行了研究。建立了多个等维度新陈代谢灰色模型,预测了不同工作日的早晨需求冷量。对比分析了仅以历史冷量建模的GM(1,1)模型和考虑室外气温对冷量影响的GM(1,2)模型的预测准确性。结果表明,GM(1,2)模型较GM(1,1)模型预测精度更高,即考虑到室外气温对冷量的影响时,能够更准确地预测建筑需求冷量。灰色预测模型简单、计算量小,易于集成到建筑设备管理系统中,预测得到的需求冷量可以为空调系统运行优化提供参考。     

基于实测数据的地源热泵系统在某近零能耗建筑中运行效果分析

我国近零能耗建筑的发展处于发展初期,目前全国范围内建成10多个近零能耗示范工程。近零能耗建筑中关于可再生能源系统应用的分析和研究在国内尚处于空白。本文以某近零能耗建筑中地源热泵系统实际运行数据为基础,介绍了该地源热泵系统夏季和冬季的运行情况,并探索性地分析了地源热泵系统对该近零能耗建筑能源系统贡献率。文章首先介绍了该近零能耗建筑地源热泵系统夏季和冬季整体运行情况,包括系统地源侧、室内侧供回水温度、温差,并分析了冬季和夏季系统运行COP,最后基于地源热泵系统向室内提供的冷量和热量探索性地讨论了地源热泵系统对该近零能耗建筑能源系统的贡献率。     

公共建筑空调系统运行能耗评价方法研究

近年来随着城市发展,公共建筑面积和能耗迅速增长,能耗总量控制成为建筑节能工作的重点。基于建筑实际能耗数据与运行数据,研究了公共建筑空调系统运行能耗的评价方法,建立了公共建筑运行能耗评价指标体系。这种方法可以实现对公共建筑空调系统运行能耗的快速评价,发掘建筑的节能潜力,对系统的运行管理进行优化。     

建筑调适与数据挖掘领域中美合作成果及展望

本研究对中国建筑科学研究院和珠海兴业两栋近零能耗示范项目建立了完善的建筑能源和设备运行及环境监测系统,持续开展了为期36个月的建筑调适与能耗挖掘追踪研究,提出了基于能源监控系统的建筑能源系统调适与优化运行方法并开发相关工具,在建筑物能耗设计目标已经较同期节能标准降低80%的基础上,实现建筑物运行能耗较设计阶段能耗控制目标继续降低20%的技术指标。     

某近零能耗建筑空气渗透量数值分析

高气密性是近零能耗建筑的典型特征之一。目前,国内缺少对于近零能耗建筑气密性影响的研究。本研究以某一近零能耗建筑为对象,基于其气密性实测数据,模拟了其在1 800个风压与热压组合工况下的空气渗透量及内压力,并对模拟结果进行了统计分析与讨论。结果显示,该近零能耗建筑在自然状态下的空气渗透量很小,最大换气次数为0. 148 h-1;建筑内压力变化范围为-26. 22 Pa至5. 97 Pa,且绝对值高于6 Pa的工况占比高达52%。结果表明,虽然高气密性建筑空气渗透量对其能耗、室内空气品质影响较小,但内压力影响较大,在通风空调系统设计及运行时,应充分考虑其影响。     

严寒地区近零能耗建筑与常规建筑空调能耗模拟对比分析

为更好地掌握我国严寒地区建筑空调系统节能潜力,以沈阳地区某近零能耗建筑为研究对象进行能耗研究分析。该近零能耗建筑在设计过程中采用了绿色建筑与被动式建筑双重设计理念,综合应用了相变蓄能、排风热回收、地道风、Low-e玻璃、外墙保温等诸多建筑节能技术。运用DeST软件建立物理模型,对建筑空调系统冷、热负荷进行模拟,研究空调系统负荷变化规律及影响因素,并与同类型常规建筑能耗进行对比分析。近零能耗建筑冬季采暖负荷比常规建筑节能73.7%,全年综合节能率达到55.2%,仅空调系统一项就有巨大的节能潜力。     

集中空调控制参数的全局优化研究

大部分时间,建筑空调系统没有运行在设计工况下.为了使空调系统在非设计工况下高效地运行,提出遗传算法全局优化控制的策略,可以降低能耗,同时优化控制空调系统.选取空调送风温度、冷冻水供水温度以及冷却水供水温度作为独立控制参数建立VAV+VWV空调系统的能耗模型.通过对比分析传统控制策略和遗传算法全局优化控制策略的模拟结果,...     

CABR近零能耗示范建筑BAS设计

近零能耗建筑是建筑节能发展的最高形式,BAS在近零能耗建筑实现过程中发挥着重要作用。本文基于中国建筑科学研究院(CABR)近零能耗示范楼各系统的特点,探讨了近零能耗建筑中BAS设计的侧重点和关注点,在详细分析CABR近零能耗示范楼集成的特点和难点基础上,阐述了CABR近零能耗示范楼BAS系统构建、各子系统控制器的选型和配置设计过程和BAS最终方案。     

被动式超低能耗公共建筑智能化系统——CABR近零能耗建筑BAS设计

(近)零能耗建筑是建筑节能发展的最高形式,BAS在(近)零能耗建筑实现过程中发挥着重要作用。基于中国建筑科学研究院(CABR)近零能耗示范楼各系统特点,探讨了近零能耗建筑中BAS设计的侧重点和关注点,在详细分析CABR近零能耗示范楼集成的特点和难点基础上,阐述了CABR近零能耗示范楼BAS系统构建、各子系统控制器的选型和配置设计过程和BAS最终方案。     

基于运行模式划分的复杂集中式空调控制系统逐时能耗预测方法

本文针对目前单一能耗预测方法难以对多种模式混合运行下的公共建筑集中式空调系统能耗进行准确预测的问题,提出一种基于机器学习划分运行模式的能耗预测方法。该方法首先利用K-Means算法划分系统运行模式,通过随机森林方法选择影响运行模式的主要因素,然后利用BP神经网络建立预测模型依次进行模式预测和能耗预测。以苏州某酒店建筑集中式空调系统为研究对象对上述方法进行验证,研究结果表明:本文提出的能耗预测方法与直接进行能耗预测方法相比,预测精度和稳定性大幅度提高,EEP降低了37. 3%,CV降低了37. 7%。     

空气处理机组夏季优化节能运行工况的确定

从空调建筑的实际需要出发,分析了室内空气参数对空调能耗的影响,并结合空气处理机组关键部件的能耗模型建立了用于计算其夏季节能运行工况的优化模型,利用该模型计算得到了某一办公大楼空调系统的空气处理机组某天逐时优化运行工况。