严寒地区村镇住宅地道风应用及影响因素分析

利用地道风改善室内通风可以节约建筑能耗,在开发利用新能源领域具有较好的应用前景。本文介绍了地道风技术的基本原理及其在严寒地区村镇住宅中的应用,基于此计算得出了某严寒地区地层温度特性,分析了严寒地区利用地道风(以及与火炕联合运行时)的可行性;模拟分析影响地道风换热的主要因素,并给出了各影响因素的合理取值范围。研究结果对地道风在严寒地区村镇住宅中的应用具有一定指导和参考意义。     

地道风与相变平板空气集热器复合系统的实验研究

为提高冬季地道风出口温度以满足建筑供热要求,现有研究中开发了地道风和太阳能平板空气集热器复合系统。针对该系统因太阳辐射间歇性和不稳定性导致出口风温不够稳定,易出现过热且集热器工作时间仅限于日间的问题,本文提出在集热器中耦合相变材料以构成地道风和相变平板空气集热器复合系统。为评估该系统热性能,本文通过实验测试分析了系统出口风温、集热器工作时间和相变材料温度的变化特性,并与传统系统进行了比较。实验结果显示该系统可在近4. 5 h内将出口风温维持在33～35. 8℃,并将最大出口风温降低8℃,集热器夜间工作时间延长近5. 5 h。此外,常用矩形封装结构易导致相变材料无法完全融化,从而显著降低其利用率,而针对此的一种可能解决方法是采用楔形封装结构代替矩形封装结构。上述结果表明本文所开发系统可有效抑制太阳辐射波动对系统出口风温的影响,避免出口空气过热并延长集热器工作时间。在未来实际应用中应根据建筑负荷和系统运行时间选择合适的相变材料容积,以进一步延长系统出口风温稳定时间和运行时间。     

地道风系统在成都地区被动建筑中的应用研究

地道风系统在被动建筑中的应用具有重大的节能意义。针对成都地区未应用地道风系统的现状,提出在此地区工程应用地道风系统动态换热模型。通过模型简化,建立一维非稳态换热模型,进行动态模拟。并以成都某被动建筑为研究对象,给出系统的埋管长度、直径和风速等设计参数建议。最后分析该系统在被动式建筑中应用的节能性。结果表明节能效果良好,夏季满足率达到35.1%,冬季对新风做预热处理。为地道风系统在成都地区被动建筑的适用性提供理论依据。     

基于正交试验的地道风系统换热性能优化研究

为了提高地道风系统的换热性能,建立了地道风系统换热理论模型并进行了验证。采用正交试验方法,以换热效率、换热量和性能系数为评价指标,研究了通风时间、空气流速、地道当量直径、地道长度、土壤类型和地道埋深对地道风系统换热性能的影响。结果表明：地道当量直径对不同指标均有显著影响,是影响换热性能的最关键因素;试验条件下系统换热性能的最优水平组合为空气流速3 m/s、地道当量直径0.3 m、地道长度90 m、土壤类型砂岩,该组合下系统换热效率为70%,换热量为2 550 W,性能系数为8.94。     

蒸汽管道动态水力热力特性研究

建立基于蒸汽状态参数变化的蒸汽管道动态水力热力耦合模型,通过典型蒸汽管网的运行数据验证了模型的准确性。模拟计算了环境温度、管道入口蒸汽温度和管道入口蒸汽压力变化下,管道内蒸汽参数的变化情况。环境温度对出口温度的影响存在延迟现象,且蒸汽管道的传热系数越大,环境温度对出口温度的影响越显著。随着入口温度降低,出口温度和出口压力随之降低,同样存在延迟现象,且每增加400 m的管长,延迟时间增加25～30 s。随着入口压力降低,出口压力随之降低,出口温度先降低后升高,然后趋于稳定,且温度变化极值远小于稳定值,因此在实际调控过程中需要保证设备能够承受温度变化的极值。     

中德节能示范中心可持续设计策略及节能技术研究

以沈阳建筑大学中德节能示范中心为例,探索在严寒地区建设近零能耗且具有较高室内环境质量的智能化办公建筑的设计策略和技术方法。文章对中心的建筑形式、外围护结构优化、双源热泵系统、地道新风系统、智能化系统、可再生能源系统的技术体系展开研究,同时分析运营期间的环境质量与能耗监测数据,验证了严寒地区实现近零能耗建筑的可行性,为严寒地区节能办公建筑的发展提供了一定的参考及适合的技术方案。     

应用地道风降温的几个问题

一、地道风降温应用概况地道风降温目前已在国内大部分地区推广采用,但其降温效果及经地道最大可能达到的空气冷却终点温度,则随地区气温及地温的不同而相差很大。各地采用地道风降温的大致情况概述于后(见表1、表2)。对于设备比较完善(有消声器、回风管系统)的地道风降温系统,每处理10000米~3/小时的风量,所需投资约为2000～3000元(不包括建造地道的投资)。采用地道风降温、氨制冷系统、深井水系统的经济比较见表3。     

地道风系统与换热新风装置的耦合应用研究

提出了一种由地道风系统与换热新风装置组成的复合新风系统,通过数值模拟研究了风管直径、风管埋深、送风速度和土壤类型对系统热性能的影响。结果表明：冬季工况下复合新风系统作为独立热源时,对室外低温空气具有足够的加热能力,最大温升约30℃;该系统对室外空气温度波动具有平抑作用,随时间的延长更为明显,提高了室内热适应性。建议在北京市应用该复合新风系统时风管直径取150～250 mm,风管埋深取20 m,送风速度取3～5 m/s。     

严寒地区近零能耗建筑风管穿外墙热桥研究

采用Flixo软件对严寒地区建筑中风管穿外墙的构造做法进行热桥模拟研究,得出各种不同构造做法下的热流和内表面温度。通过对不同构造做法的热流表现和内表面温度分析,得出应在处理适合严寒地区近零能耗建筑热桥构造、提高室内环境质量、延长建筑寿命的同时,合理降低建造成本。研究表明,严寒地区新风管道与外墙预留洞间应进行保温,否则周边外墙内表面温度低于0℃。在严寒地区近零能耗建筑中新风管道与预留洞口间采用50 mm厚聚氨酯发泡,新风管道包覆80 mm厚橡塑保温为经济、性能最佳方案。     

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。