严寒地区高速公路建筑空气-土壤源热泵系统节能性运行策略研究

针对严寒地区地源热泵系统供暖出现土壤热不平衡问题,研究提出使用空气-土壤复合式地源热泵系统,以期减小土壤热不平衡性.文中基于TRNSYS软件对某高速公路服务区建筑空气-土壤源热泵系统节能性开展案例研究,通过对建筑全年逐时负荷的动态仿真模拟和分析,从节能性角度对比空气-土壤源热泵系统在6种负荷分担比例运行策略下的能效差异...     

波纹管强化换热的计算机理及实验

针对波纹管的强化传热特性,采用理论程序分析与实验研究相结合的方法优化工程设计,提出了浸入式波纹管污水换热器的设计计算方法,并实测了利用该换热器的城市污水热能回收与利用系统的运行参数。测试结果显示:采用该计算程序设计的污水换热器的换热量完全满足建筑物的负荷要求。同时,与其他非金属污水换热器(铝塑管污水换热器、PP-R管污水换热器)的换热效果进行了对比实验,为浸入式污水换热器的优化设计和工程应用提供理论依据和技术参数。     

商场的新风控制方式与空调动态负荷

通过对商场建筑型式的调查和对影响商场空调冷负荷因素的分析,建立了以建设面积等九个主要因素作为因子的大中型商场空调动态负荷分析模型,对哈尔滨和上海的商场在不同新风控制方式下的新风负荷与空调动态负荷进行了模拟,并对新风控制方式对空调动态负荷的影响进行了分析。     

基于商场冷负荷特点的多台冷水机组优化配置研究

针对商场的热量特点讨论了约束条件和影响因子,模拟了动态冷负荷变化规律,给出了多台冷水机组优化配置方法及商场空调系统优化方案,并与原静态冷负荷法设计的空调系统进行对比分析,发现可节约36％左右的机组装机容量,减少设备装机容量5 000 kW.经过1个夏季的运行证明本优化设计可满足商场使用要求,并达到了良好的节能效果.     

中央空调风系统的控制特性分析

设计了某区的中央空调风系统并研究了其中间负荷特性.当小支管的风量发生变化时,总压力呈上凸抛物线函数关系;当小支管上两个房间同时发生变化时,系统的风压几乎相等;系统中原最不利管路上的节点负荷变化,易造成最不利管路的转移;分支管段起点的调节阀对管路调试起重要作用;系统总体的压降流量是二次曲线,近似呈线性关系.对中央空调的中间负荷特性进行研究,为系统调试和自控系统的安装设计打下了基础.     

城市污水的流动特性理论研究

为了能使城市污水在污水源热泵方向进一步推广应用,以原生污水源热泵系统中的流动工质——城市污水为研究对象,采用理论推导与实验相结合的方法对城市污水在圆管中层流和紊流的流动特性进行分析与研究.结果表明:城市污水在流变性上体现为剪切稀化流体特性,可以通过临界广义雷诺数判别流态.在此基础上,通过理论推导得到了层流和紊流状态下的压降计算公式,并且通过阻力特性实验进行了验证.研究结果对原生污水源热泵系统中水泵的选择有一定的指导意义.     

基于正交分析理论的商场供冷季负荷规律探寻

以长春市某一大型商场作为基础建筑,采用正交试验设计理论确定负荷因子动态分析的模拟方案,利用DeST-c商业建筑热环境模拟软件执行模拟方案,寻找该地区商场建筑供冷季负荷分布规律,根据F方差分析理论处理试验结果,考察各冷负荷因子的动态显著性,从而确定负荷设计节能工作中的重点.     

大型商场建筑夏季冷负荷动态预测模型

夏季建筑冷负荷的正确预测是实现大型复杂中央空调优化运行、节能降耗的关键。笔者探讨了商场建筑冷负荷的主要影响因素,确定了建筑动态冷负荷预测模型的输入,提出了夏季基于新风机组供电频率的商场顾客率间接测量方法,解决了商场内顾客量难以检测的难题。还提出了AFC-HCMAC神经网络预测模型算法,实现了大型商场建筑冷负荷的动态预测。仿真结果表明:顾客率在商场冷负荷预测中占有重要地位,在冷负荷预测模型中增加商场顾客率可显著提高预测精度;AFC-HCMAC神经网络预测算法与传统的HCMAC神经网络算法比较,可有效降低神经网络节点数,提高预测精度。     

需求控制通风技术在地下商场的节能研究

结合地下商场建筑独特的热工和负荷特点,建立了适合于地下商场建筑的新型DCV模式.该模式将CO2体积分数控制与常规的温控VAV系统相结合,同时实现对空气品质、温度的PID控制,并确立全年工况自动切换策略.利用动态仿真系统进行建模,并以上海实际地下商场建筑为对象,进行全年的动态运行计算.结果表明:提出的DCV系统比定风量系统全年节能22.2%,比常规VAV系统全年节能17.5%.说明该技术在地下商场类建筑应用时,可以同时实现对室内空气品质、温度的良好控制,并且在最大限度上节省了能耗。     

上海地区污水源热泵制冷工况实验研究

城市污水具有温度相对恒定,冬暖夏凉的特点,是一种优良的低温热源,与热泵结合具有很好的节能前景.搭建了热泵实验平台,并以上海市某污水厂的二级出水为热源,研究了污水源侧流量、用户侧流量、进口温度对制冷工况下系统性能系数的影响;基于实验数据,对系统的性能系数进行拟合,并与实际结果进行了验证.研究结果表明,系统性能系数随用户侧进口温度的增加而缓慢增加;随污水源侧流量、用户侧流量的增加而明显增加;系统性能系数的拟合结果可以较好地反映系统的实际运行工况,平均误差仅为3.35%.     

城市污水的层流换热特性理论

为有效利用城市污水热能,以污水源热泵系统中的流动工质——城市污水为研究对象,通过理论分析的方法,对其层流状态下的换热特性进行理论推导和实验验证.结果表明:污水作为热泵的冷热源,有良好的换热特性,推导得出的换热准则关联式h=4.53λ/D,为污水源热泵系统设计提供依据,同时为应用污水余热技术提供理论基础.     

半淹没式旋转孔板污水取水机水力特性数学模型及运行分析

针对污水源热泵系统中过滤除污装置流量稳定性差、不易调节并影响换热器效率的问题,介绍了新型半淹没式旋转孔板污水取水机,研究了其工作原理,通过建立数学模型分析了污水中污杂物浓度、污水的液面高度、孔板的旋转周期对其过流量、过滤负荷、滤面堵塞系数的影响.结果表明：污水液面高度、孔板旋转周期一定的条件下,污水浓度增加将导致孔板过流量减小,滤面堵塞系数增加;通过调整液面高度和孔板旋转周期可调节由于污水中污杂物浓度变化对孔板过流量的影响,且孔板旋转周期调节效果优于液面高度.     

城市污水热能资源化的基础研究

作为城市污水热能资源化的基础研究,根据理论分析方法,对有效利用城市污水所赋存的热能时,其节能效果和对减轻大气污染的作用进行了若干分析和探讨.分别计算了流量为1 m3/s时城市污水赋存的热量,以及采暖面积为1万m2时所需的城市污水及赋存的热量,与空调、锅炉相比产生相同热量时的一次能和二次能的消减量,以及相应条件下的污染物年间(采暖期)消减量等.     

声空化污水换热器的防除垢与强化换热实验

为解决污水源热泵系统中污水换热器结垢导致的热阻增大、传热效果恶化问题,将声空化技术引入污水换热器中.搭建声空化污水换热器的防除垢与强化换热动态实验台,研究防除垢与强化换热的数学模型,对不同影响参数下污水换热器换热管的污垢增长特性和防除垢规律以及强化换热效果开展实验研究.结果表明:换热管结垢量、结垢率、积垢速率及污垢厚度均随污水流速的降低而增大,最大结垢量为106 g,结垢厚度0.54 mm,积垢速率为12.6 kg/(m~2獉h);除垢率随流速及声空化作用时间的增大而增大,但非一直增大,最大除垢率达85.7%;污水黏度对各项指标影响巨大且流速越小影响越大;换热管的传热系数及其提高百分比均随声空化作用时间、污水温度以及污垢含水率的增加而增大,最大提高百分比达53.4%.故声空化污水换热器防除垢与强化换热具有一定的可行性和高效性,对节能减排具有重要意义.     

污水源热泵系统节能和环保性能分析

开发新能源和节能是寻求能源出路的两大途径,通过介绍污水源热泵空调系统的工作原理,对其节能和环保性能进行分析与计算．若利用城市污水蕴含的大量热C冷）能,向建筑物供热和制冷,节约了煤炭和电能等高品位能源;减少了城市废热及COx,N0x,SOx,粉尘等污染物的排放,具有显著的节能和环保效果．     

城市污水固态成分相关概念与参数测定

为了表征城市原生污水中固体杂物的成分和浓度,为污水热能利用过程中的防堵塞关键技术提供基础数据,定义了污杂物分级浓度、性质和形状分类等概念,并采用分级筛分法分别测定了两个典型污水渠内污水杂物的浓度数据.实验结果表明:城市原生污水中污杂物的总浓度在2.63~3.44 kg/m3之间,其中>4 mm的污杂物总浓度在1.03~1.13 kg/m3之间,对换热器容易造成堵塞的柔性丝条状杂物普遍集中在>4 mm的污杂物内,污水中小尺寸污杂物占大部分.因此对于污水换热器应当隔除>4 mm的污杂物而避免堵塞,同时对于大量小尺度杂物应做好防除垢工作.     

基于塑铝管改进的城市污水热能供热系统

为了回收和利用城市污水热能,研制了以水源热泵为中心设备的污水热能回收和利用的实验系统。成功地获得了用塑铝管间接换热回收污水热能的技术方法,解决了污水热能利用的关键性问题,即换热设备的腐蚀问题,为污水热能实际工程应用奠定了技术基础。研究结果表明:污水热能回收实验系统满足冬季供热负荷的要求;系统平均供热系数为3.2,具有良好的环保性和节能性。