空调房间气流组织的数值模拟研究

利用Fluent软件,从室内的速度场、温度场及室内CO_2浓度场分布出发,模拟研究了某一空调房间内置换通风和侧送风两种空调方式的差异性。结果表明:置换通风方式在提高人体热舒适性、改善工作区空气品质及节能等方面要优于侧送风方式。     

不同室内气流组织下半透明光伏窗传热性能研究初探

针对不同室内气流组织下空气温度分布特征的差异,首次建立单层非晶硅半透明光伏窗二维稳态传热模型,并验证模型的可靠性。在此基础上,采用数值模拟的方法,研究比较2种典型室内气流组织下单层非晶硅半透明光伏窗的传热性能。结果表明,分层空调系统中光伏窗表面温度垂直梯度分布明显,接近2.2℃/m;而混合通风系统下光伏窗表面温度则沿送风气流流动方向显著增加。在模拟工况下,增加送风速度有利于降低光伏模块的工作温度,改善运行工况,但效果并不显著。夏季工况下,增加送风速度不利于减少光伏窗室内得热。对于不同气流组织不同季节工况下,应采取不同措施优化光伏窗的运行工况。     

数据中心CFD优化与应用研究

以某运营商数据中心为例,实地勘察收集了该机房的环境温度数据、风量数据、功率能耗数据和制冷系统数据,并利用主流CFD软件对其进行了专业分析比较,针对分析结果对机房现状及存在的问题作出了相应评估和优化。借助CFD仿真软件,通过设置导流装置、隔离冷/热气流混流、调整送风地板开孔率等措施优化气流组织,达到消除冷点、减小温差、精确送风,预计空调系统平均节能率在20%左右,可有效改善机房热环境,避免数据中心局部地区过冷或过热,达到较优的节能效果。     

太阳能与热泵联合干燥木材的优化匹配

介绍了太阳能与热泵联合干燥系统的组成与工作原理.通过理论分析与实验研究探讨了太阳能与热泵联合运行的优化匹配,当太阳能供热量能满足木材干燥所需热量时,由太阳能系统供热;否则由太阳能与热采联合供热;阴雨天和夜间由热泵供热.当太阳能送风温度低,但高于环境温度时,低温太阳能向热泵送风,可以提高热泵的供热系数和供热量.对应于一定的环境温度,太阳能向热泵送风有一个相匹配的最低温差.例如当环境温度为24℃时,通过理论和实验求得太阳能向热泵送风与环境温度间的最低送风温差分别为4℃和6℃.     

数值模拟优化汽车尾气检测环境仓设计

对空调系统两种送风温度下汽车尾气检测环境仓内的速度场和温度场进行了数值模拟与分析,得出在两种情况下仓内环境均能满足尾气检测要求。并对两种送风参数下空调系统进行节能分析,得出一种节能的设计方案,从而优化环境仓的设计。     

下送风空调技术综述

随着越来越多现代化、智能化的办公大楼的建设,新型办公楼室内布局的不断变化,以及人们对舒适性尤其是室内空气品质要求的提高,下送风空调方式逐渐被采用。本文介绍了下送风空调技术目前的研究现状,并从这种空调方式的原理出发,综述了下送风技术在热环境、舒适性、空气品质、节能等方面的特点,比较了该系统与传统上送风空调系统之间的差异。最后指出了目前该空调技术在实际应用中的若干问题。     

热管置入式墙体实验研究

为提高冬季建筑墙体所吸收太阳能利用率,提出在墙体中置入热管的新型被动式太阳能利用技术,并对其传热特性和节能性进行理论研究和实验分析。结果表明,热管充液率为28.1%的墙体等效传热系数可在0.652~0.901 W/(m2·K)之间按需变化,墙体内表面温度平均提高1.28℃,可有效改善室内热环境;墙体中热管的最佳充液率为30%;在天津地区典型年冬季工况下,墙体累计传入室内热量可达8889.62 kJ/m~2,外墙热损失降低8.72%(即墙体本身的节能率为8.72%)。     

热泵辅助冷却电池热管理设计及其作用分析

针对电动汽车大容量电池成组和高负荷冷却需求,提出一套热泵辅助冷却电池的热管理系统,可实现常温环境散热器冷却和高温环境热泵辅助冷却。同时,在Matlab平台下利用理论表征和实验表征方法建立该系统的模型和模块,并对其热管理过程的冷却性能进行系统分析,计算结果表明大负荷工况下热泵具有良好的电池冷却辅助作用,能够保障电池处于20~40℃最佳工作温度范围内。其中,热泵电池冷却器制冷剂分流量和工作介质流量是温控过程中的主控因素,前者具有更显著和宽范的温控作用;随着流量的增加,冷却能力提高,电池组冷却速率提升。此外,可通过热泵压缩机进一步改变制冷剂总流量、工作温度和总制冷能力,兼顾空调需求冷量和电池组辅助冷却需要,实现热泵低能耗应用与调控优化。     

太阳能-水源热泵多能互补供暖系统实验研究

设计搭建新型太阳能-水源热泵多能互补地板辐射供暖系统,并在室外环境条件基本相同的条件下,与传统城市集中供暖系统进行对比实验。结果表明:采用新型太阳能-水源热泵多能互补供暖系统比传统区域锅炉房集中供暖系统节能30.55%;低温热水地板辐射供暖方式与传统明装散热器供暖方式相比,可节能18.96%;新型供暖系统比传统供暖系统具有更好的热舒适性;在实验条件下,太阳能保证率可达24%以上。     

采用散热器和低温地板辐射供暖的室内热环境与能耗研究

建立了供暖房间室内空气自然对流二维空气湍流流动与传热数学模型，利用PHOE—NICS3．3计算软件对低温地板辐射供暖房间和散热器供暖房间的温度场进行了仿真模拟。建立了供暖房间热过程数学模型，对两种房间进行了编程计算。两个模型计算结果反映了低温地板辐射供暖房间的室内热环境优于散热器供暖房间。根据各自热环境特点，计算了两种房间的能耗。发现低温地板辐射供暖房间比散热器供暖房间节能109／6～129／6，其节能的主要原因是消除了空气局部高温区，避免了外围护上的附加传热量。     

多孔太阳墙结构热特性及应用分析

结合多孔太阳墙建筑,运用数值模拟方法分析了不同太阳墙结构对室内送风参数的影响,比较了太阳能房间与普通房间在工作区范围内的热舒适性,并对太阳能房间的窗墙面积比进行了优化改进。研究表明:对太阳墙的设计优化,增大了太阳墙面积,提高了室内热舒适性;改进后房间窗墙比为0.303,窗地比为0.2,符合节能建筑要求。     

散热器热负荷分配对间接空冷系统运行的影响

以某SCAL型间接空冷塔为研究对象,根据散热管束的实际尺寸和冷却三角与塔体的布置方式,建立了详细的空冷塔几何模型,并基于RNGk-ε湍流模型和多孔介质模型对空冷塔内外流场进行三维数值模拟,分析了环境风速和散热器热负荷对其运行性能的影响,并针对散热器非满负荷运行,提出了改变冷却扇区热负荷分配的优化方案.结果表明:空冷塔通风量和塔出口速度随散热器热负荷的降低而减小,且随环境风速的增大减小趋势变慢;改变热负荷分配后,塔内流场明显改善,且通风量和塔出口速度增大.     

余热回收式热泵干燥装置的设计与分析

为提高热泵干燥装置的节能效率,设计并研制了能够对干燥室排出的高温气体进行余热回收的热泵干燥装置,并对其进行了性能测试。采用可编程控制器对热风的温度、湿度和风速进行调节,并可对干燥室排出的废热进行回收利用。利用该热泵干燥装置对香菇进行的干燥实验表明:该热泵出风口温度可达65℃,干燥室内温度分布均匀;与电加热干燥装置相比,该装置的干燥时间可缩短5~7 h,每度电的处理量提高了2.3倍,并且提高了干燥品质。     

基于太阳能热泵的空温式气化器运行影响因素分析

为了提高空温式气化器(AAV)的气化能力和使用效率,将直膨式太阳能热泵应用于液化天然气(LNG)气化,提出基于太阳能热泵的LNG气化系统(DX-SAHPNV),建立AAV在强制对流换热条件下的传热传质模型,并分析送风温度、相对湿度、送风速度和LNG入口温度对系统中AAV气化性能的影响。结果表明,强制对流换热条件下,送风温度每升高10 K,AAV出口温度至少升高3.49%;送风速度每增大1 m/s,液相区长度至少缩短11.11%;AAV入口温度每升高5 K,两相区长度至少缩短3.70%;相对湿度对AAV气化性能影响很小。结论认为,DX-SAHPNV系统能保证集热/蒸发器有效吸收太阳能和空气能,预热部分LNG和实现AAV实时化霜化冰。     

厨房余热回收热电热泵储水式热水器的研究

在热电热泵热力学分析的基础上,设计研制了一台用于回收公共厨房排气余热、容积为36L的热电热泵储水式热水器,该装置采用热管散热器对热电热泵冷、热端散热,在回收厨房余热的同时制取生活热水.针对该热电热泵储水式热水器,对其制热性能进行实验研究,结果表明:热电热泵冷、热端温差是影响热电热泵制热性能的重要因素:排气温度越高,热水温度越低,则冷、热端温差越小,制热系数越大.在此基础上,对热电热泵储水式热水器进行优化,并对样机的性能进行测试,结果表明:工作电压对热水加热时间影响较大,工作电压越大,加热时间越短;在电压20V时将热水从28℃加热到46℃,样机相比普通电热水器节省电耗30%以上.     

太阳能地板采暖与散热器采暖室内热环境试验研究

以西北地区新农村住宅为研究对象,试验研究冬季太阳能地板采暖和散热器采暖室内热环境,现场测量室内温度、湿度、风速、PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2气体等指标,结果表明:地板采暖较散热器采暖具有更高的太阳能利用率,地板采暖具有更好的室内风环境和室内湿环境,室内更加卫生,2种采暖末端装置室内平均辐射温度均随着供暖的进行呈现先升后降的趋势,地板采暖室内平均辐射温度下降较散热器采暖平均辐射温度下降存在时间上延迟的优势,地板采暖室内温度分布更加均匀,舒适性更高。     

基于神经网络的供暖散热器热红外模型

红外测取供暖散热器故障表面温度往往会产生误差,影响红外故障检测和诊断的准确性.应用BP人工神经网络,建立以供暖散热器的进、出水口温度等6个量作为输入值和热电偶测定的散热器表面温度作为单个输出值的热红外模型,利用280组数据进行训练和验证,对红外测取的故障散热器表面温度进行了修正并取得了较好的效果,可以改善散热器故障红外检测的准确性.     

空气式PCM太阳能热泵供暖系统实验研究与分析

为实现太阳能高效利用,将相变储能材料(PCM)、空气式太阳能集热器和热泵系统结合,设计了空气式PCM太阳能热泵供暖系统,并对该系统的运行模式进行研究和理论分析。结果表明,在四种不同运行工况下,室内平均温度均可维持在298 K,可满足采暖需求;平均太阳能辐射强度为556.7 W/m~2时,集热器可为室内持续供暖10 h,日平均集热效率可达36.4%;相变储能芯储存的热量可维持热泵高效运行4 h,热泵的平均能效比(COP)可达3.1;阴雨天热泵可提供室内总供热量的92.6%,平均COP为2.6。系统整体运行稳定,节能效果显著。     

保温节能建筑室内热环境的研究

作者对保温节能建筑物的室内热环境进行了研究.通过对有一面外墙、有两面外墙和最不利房间等情况的计算分析,认为:建筑物保温,不仅能节约能源,而且还大大地提高了外围护结构的内表面温度,这也就提高了室内平均辐射温度和环境温度,从而改善了人们的居住环境.     

基于粒子群算法的空气源热泵供暖系统运行优化研究北大核心CSCD

为研究空气源热泵供暖系统节能运行控制策略,文章基于空气源热泵机组及循环水泵的运行特性,建立了空气源热泵供暖系统运行模型,通过TRNSYS建立目标建筑供暖系统仿真模拟及寻优平台,采用粒子群算法对热泵出水温度、水泵频率这对相互耦合的变量进行寻优,在保证室内热舒适的前提下,以供暖系统整体能耗最低为目标,得到在不同环境参数时的系统最佳运行参数。通过实例模拟结果表明:与原有运行策略相比,系统采用优化后的参数运行可减少10.6%的能源消耗,系统综合能效比(COP)提高9.0%。该优化控制策略可有效提高系统性能,降低能源消耗。