办公建筑围护结构夜间蓄热供暖热特性研究

以上海地区某办公建筑典型房间为研究对象,探究了围护结构蓄热供暖房间动态热特性以及相关影响因素,利用热平衡法建立了蓄热供暖房间动态热过程数学模型,并进行实验验证.结果显示,增加外墙保温有利于降低建筑蓄热供暖耗热附加量与耗热附加率,但围护结构总蓄热量变化较小;随换气次数、外窗传热系数增加,建筑蓄热供暖耗热附加量与耗热附加率...     

基于热计量的集中供热节能互联网监控平台

阐述基于热计量的集中供热节能互联网监控平台及工作原理。以青岛某实际供暖面积为35 489.7 m~2的小区为例,实施热计量并应用集中供热节能互联网监控平台后,建筑平均耗热指标由27.6 W/m~2下降为24.1 W/m~2,节能率13%。换热站二级管网的循环水泵耗电量由692k W·h/d下降为417 k W·h/d,节能率40%。     

夏热冬冷地区既有居住建筑围护结构低能耗节能改造指标分析 ——以长沙地区为例

文章通过模拟软件Design Builder模拟典型居住建筑能耗,运用正交实验法组合围护结构能耗影响因子,并筛选出符合节能率75%的指标组合。通过材料成本分析,最终筛选出屋面传热系数K宜≤0.4W/(m~2·K)、外墙传热系数K宜≤0.4W/(m~2·K)、外窗传热系数K≤3.2W/(m~2·K)、SHGC≤0.2(夏季)时,投资总额最为经济,适宜作为长沙地区围护结构低能耗改造指标,对同等气候地区有较高的参考价值。     

典型外墙构造复合相变层的热工性能研究

建筑围护结构结合相变蓄热材料能够大幅提升其蓄热性能,削弱室外温度波动对室内热环境的不利影响,有助于充分利用自然气候资源。由于相变材料的变物性特征,相变墙体和传统围护结构的热工性能存在显著差异。基于人工控制环境下的缩尺模型实验,对比分析了在室内外双向周期性热作用下,相变墙体不同材料层顺序(相变蓄热层、保温层、结构层)对其热工性能的影响。结果表明,当墙体材料层顺序由外向内分别为"保温层-结构层-相变蓄热层"时,实验小室室内空气温度峰值最小。分析了在不同材料层顺序下相变墙体的内表面蓄热系数,结果表明当墙体的材料层顺序由外向内分别为"相变蓄热层-保温层-结构层"及"保温层-结构层-相变蓄热层"时,相变墙体的内表面蓄热系数分别为4. 39 W/(m~2·K)和4. 13 W/(m~2·K),均大于采用材料层顺序由外向内为"相变蓄热层-结构层-保温层"的相变墙体的内表面蓄热系数。内表面蓄热系数计算结果与相变墙体热工性能实验结果相符,能够准确体现相变墙体内表面蓄热性能及其对室内热环境的影响。     

电锅炉与相变蓄热换热器联合供暖的经济性

介绍电锅炉与相变蓄热换热器联合供暖系统(以下简称联合供暖系统)的工艺流程。以位于张家口地区供暖面积为5×10~4m~2的居住小区为研究对象,在负荷分析基础上,对联合供暖系统(仅利用低谷电力)进行设备选型。选取净现值、动态投资回收期作为评价指标,对联合供暖系统的经济性进行评价。当热价按张家口居民集中供暖价格29. 55元/(m~2·a)计算,低谷电价为0. 15元/(k W·h)时,联合供暖系统的净现值为117. 93×10~4元/a,动态投资回收期为13 a,项目经济性比较理想。当其他条件不变,在使用寿命为30 a时净现值恰好为0所对应的低谷电价为0. 168元/(kW·h),即低谷电价0. 168元/(k W·h)作为方案经济可行性的临界电价。当低谷电价高于0. 168元/(kW·h)时,应适当提高热价。     

武汉市居住建筑天然气供暖用气量变化研究

通过DeST软件建模进行武汉市某居住建筑供暖能耗模拟,通过设置建筑内扰和围护结构参数,结合DeST软件自带的武汉市气象参数,模拟得到3种供暖系统间歇运行模式下该居住建筑的供热量。根据武汉市天然气参数,计算得到该建筑供暖对应的天然气用气量,其结果可作为天然气负荷预测的基础数据。研究结果表明:在3种间歇运行模式中,模式Ⅱ全年累计供热量单位面积指标最小,模式Ⅲ最大,模式I居中。以间歇运行模式Ⅰ为分析对象,模拟得到1月份逐日供热量与日均室外温度的关系曲线、1月份供热量最大日的逐时供热量、历月日均供热量以及全年供热量。在间歇运行模式Ⅰ下,该居住建筑的逐日供热量在1月23日达到最大,为1 198 k W。天然气供暖主要集中在11月到次年4月,从11月到次年1月,日均供热量呈现上升趋势; 1月到4月,日均供热量逐渐下降,整体与季节相关,符合实际情况。1月日均供热量最大,为744. 7 kW。该居住建筑全年平均供热量为46 kW。该居住建筑全年累计供热量单位面积指标及户均指标分别为26. 6 k W·h/m~2及2 099. 5 kW·h/户。全年累计天然气负荷单位面积指标为3. 73 m~3/m~2,全年累计天然气负荷户均指标为295 m~3/户。     

郑州地区高层住宅节能优化量化研究

寒冷地区居住建筑供暖能耗占建筑总能耗很大比例,降低供暖能耗是实现建筑节能的关键之一。以郑州地区高层住宅为例,从与供暖能耗密切相关的体形系数、外围护结构热工性能和气密性三方面进行了优化设计,并利用建筑能耗模拟软件Design Builder对优化前后的供暖能耗进行了量化分析。结果表明通过体形系数、外围护结构和气密性的优化,建筑供暖能耗可分别降低2.29%、16.05%和15.14%;优化后供暖总能耗由257 917 k W·h降低至178 967 k W·h,单位供暖能耗由44.89 k W·h/m2降低至31.15 k W·h/m2,降低了30.60%。研究成果为我国寒冷地区高层住宅的节能设计提供了参考。     

办公建筑间歇采暖热负荷简化计算研究

针对办公类建筑模拟分析了围护结构热惰性、间歇模式等因素对房间空气温度和热负荷特性的影响,并根据间歇热负荷变化特点给出间歇采暖热负荷系数,用于简化热负荷计算。研究结果表明:相同热阻条件下,围护结构为重质材料的房间平均热负荷较轻质的减小约5%,对于间歇时长不定的建筑建议选择重质围护结构;间歇时长由11 h增至15 h,每增一小时南向房间平均热负荷增加约1~2 W/m2、北向房间增加约2~3 W/m2;间歇采暖模式北向房间热负荷系数为1.2~1.5,南向房间为1~1.35;采暖周期内建议预热1~2 h,分两个时间段以不同热负荷系数对办公建筑供暖。     

双回路逆流干式蒸发器设计及实验验证

基于非对称空间传热理念,设计了一种新型双回路逆流干式蒸发器,并将其安装在空气源热泵机组上进行实验测试。理论计算和测试结果表明:制冷工况下,干式蒸发器总表面传热系数的理论计算值为1 709.4W/(m~2·K),实测值为1 938.1W/(m~2·K),后者比前者大11.8%;制热工况下,干式蒸发器总表面传热系数的理论计算值为1 834.9 W/(m~2·K),实测值为2 226.4 W/(m~2·K),后者比前者大17.5%。对误差原因进行了分析,结果显示:实际测试时壳程流速增大;蒸发器内换热管的污垢热阻很小。     

基于相变储能和毛细管网末端的太阳能利用集成系统

提出该集成系统方案,以沈阳某建筑为研究对象搭建了相应的实验平台。冬季晴天运行测试结果表明太阳能热风供暖系统供热量约29 386.2kJ,能够承担实验房间白天的供暖热负荷;太阳能热水供暖系统供热量约27 832.63kJ,在围护结构蓄热的辅助下,基本能够满足实验房间夜间供暖需求;整个测试期间平均室温基本可维持在16℃以上,太阳能利用集成系统运行效果较好。     

热反射涂料屋面与种植屋面室内空调能耗实测对比

为对比研究建筑应用热反射涂料屋面和种植屋面的室内空调能耗水平,选取厦门市同安区某宿舍楼内三个户型和面积一致、围护结构材料相同且同一朝向的顶层相邻房间作为测试平台进行现场测试,测试结果表明:夏季空调24小时运行工况下,热反射涂料屋面和种植屋面房间日均耗电量分别比普通涂料屋面房间少0. 037 k W·h/m~2、0. 036 k W·h/m~2;夏季空调夜间运行工况下,热反射涂料屋面和种植屋面房间日均耗电量分别比普通涂料屋面房间少0. 056 k W·h/m~2、0. 097 k W·h/m~2。热反射涂料屋面和种植屋面均可减少室内空调耗电量,具有一定的节能效果,种植屋面房间在夜间节能效果更明显。     

墙体蓄热对间断供暖房间能耗特征的影响

夏热冬冷地区房间供暖具有间歇用能的特征,本文利用数值模拟的方法,对间断供暖房间能耗特征进行了研究。结果表明,随着供暖时间比λ的增加,平均热指标和内围护结构蓄热造成的能耗比例下降,但是无论供暖时间比和保温层位置如何变化,墙体蓄热量都是供暖能耗的主要组成部分,其中地面和屋顶蓄热造成的供暖能耗之和始终占总能耗的50%以上。     

严寒地区太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统运行控制策略实验研究

新疆地区供暖期长达6个月且太阳能资源高达5 800MJ/(m~2·a),为太阳能利用提供了有利条件。利用太阳能作为地板辐射供暖热源,其难点之一是解决太阳能变化不定与建筑供暖需求连续稳定之间的矛盾。以乌鲁木齐市某办公建筑为例,构建了太阳能相变蓄热地板辐射耦合供暖系统,实验研究了不同太阳辐照度下集热器进出口温度及系统运行方式对室内供暖效果的影响,得到了不同室外气象条件下该系统的供热量、蓄热量和补热量,总结得到了该系统在整个供暖期的运行控制策略。     

严寒地区居住建筑实施节能率65%的分析

从降低居住建筑围护结构的传热系数及减小房间换气次数2个方面,研究了严寒地区居住建筑实现节能率65%的途径。采用传热系数低、密封性能优的节能窗,增设外墙外保温层及加厚屋顶保温层可使外窗、外墙、屋顶的传热系数分别下降至1.8、0.35、0.33 W/(m2.K),房间换气次数降至0.35次/h,保证严寒地区居住建筑实现节能率65%的目标。     

低温地面辐射供暖间歇运行室温变化模拟

建立低温地面辐射供暖房间模型,利用Fluent软件对节热供暖过程及升温供暖过程进行数值模拟,探究低温地面辐射供暖系统间歇运行过程中地面的蓄放热特性以及室温的变化特性。研究结果表明:在正常连续供暖、供回水平均温度为308. 15 K时,室内温度一天中基本保持平稳,维持在室内设计温度293. 15 K。当系统停止供暖后,约33 h,地面释热过程结束。当供回水平均温度分别为308. 15 K、318. 15 K和328. 15 K时,开始供暖后,分别经过13 h、16 h和20 h,地面蓄热过程结束。对房间供暖,低温辐射地面供回水平均温度越高,地面表面温度上升速度越快,温度升高幅度越大,相应的地面蓄热时间越长。升温供暖过程中,开始供暖后2 h内,尽管低温辐射地面供回水平均温度不同,但室温变化特性完全相同。开始供暖2 h后,低温辐射地面供回水平均温度越高,室温上升速度越快。低温辐射地面供回水平均温度分别为308. 15 K、318. 15 K和328. 15K时,室温上升至满足人体热舒适性要求的291. 15 K所用时间分别为17. 5 h、12 h、8. 5 h。     

围护结构热惰性对间歇供暖热负荷附加影响

为了研究围护结构热惰性对间歇供暖逐时热负荷附加的影响,笔者以北京某办公建筑围护结构热惰性作为分类,研究了围护结构类型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以及围护结构类型Ⅱ保温形式对建筑逐时负荷、室内热环境影响,最后给出了在连续供暖耗热量基础上的逐时热负荷附加率,为间歇运行蓄热空调系统的设计和运行控制提供参考依据。     

太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统应用于乌鲁木齐地区办公建筑的实验研究

提出了一种新型太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统,并针对乌鲁木齐一典型办公建筑搭建了实验台。基于太阳能相变蓄热传热理论提出了该系统冬季供暖运行方法;基于热性能指标对所构建的系统不同工况下的供暖性能进行了评价。实验结果表明:冬季室外太阳日辐照度高于20MJ/m~2时,利用该系统可以实现完全利用太阳能供暖,供暖房间操作温度比非供暖房间温度高6~7℃;在太阳辐照度满足蓄热需求时,该系统所采用的DX-53相变板单位质量蓄热量为水的2倍;依据实验得出的运行工况,系统在冬季供暖期平均太阳能保证率为63%,在11月和3月则高达77%和100%。     

采用电极锅炉的风电供热系统设计及经济性

以甘肃地区某供热面积为100×10~4m2的热源厂(以利用风电供热为主,在供暖期绝大部分时间利用低谷电)为研究对象,在负荷分析基础上进行设备选型,介绍工艺流程、运行模式及电价、热价的制定,对项目进行经济性评价和敏感性分析。热源厂采用高压电极锅炉附加热水蓄热装置(蓄热水箱)的联合供热系统。按照电极锅炉仅在谷电时段运行(即供暖期典型日全天用户总需热量,由电极锅炉集中在谷电时段生产),平峰电时段用户需热量由蓄热水箱承担的原则,对电极锅炉的设计热功率、蓄热水箱有效容积进行计算选型。采用多边交易方式,热源厂低谷用电电价(在原低谷电价基础上风电场进行让渡)制定为0. 014 1元/(k W·h),热价(由热源厂出售给供热公司的热价)制定为27元/(m~2·a)。此时,项目动态投资回收期为9. 85 a,具有一定赢利空间。风电场对热源厂低谷用电电价的让渡幅度是影响动态投资回收期的最敏感因素,其次是热价。     

办公建筑多联机能耗现状调研及分析

本文对上海及南京的多栋办公建筑多联机空调系统进行了能耗调研及分析。调研数据表明,多联机全年能耗强度中位数约为35.9 k W·h/(m~2·a)。对于绝大多数的办公建筑,其加班能耗为总能耗的20%以上。此外其单位面积年度能耗强度不随着建筑体量的增大而增加。月度能耗强度制冷、制热期均近似符合正态分布,但非参数概率密度函数能更好的描述月度能耗强度分布,其对应累积概率函数能够描述高能耗强度数值的发生概率。经计算可知,供暖期月度能耗强度高于5.5 k W·h/m~2的发生概率为5.8%,而供冷期月度能耗强度高于8.5 k W·h/m~2的发生概率仅为2%。     

EPS-玄武岩纤维中空织物保温板热工性能研究

将EPS板与玄武岩纤维中空织物粘结,制备一种新型EPS-玄武岩纤维中空织物保温板,并测试其导热系数。结果表明,新型保温板具有良好的保温隔热效果;9层以上的建筑和体形系数不大于0.3时且用于外墙围护结构中,新型保温板中EPS板厚度为30 mm时,保温板的传热系数可以满足寒冷地区围护结构保温隔热的限值要求,当EPS板的厚度分别为10、20、30 mm时,新型保温板的传热系数均小于1.0 W/(m~2·K),满足建筑节能65%的指标要求。