楼宇热电冷联产系统设计及性能评价软件开发

基于用户全年逐时热、电、冷负荷及全工况下运行模式,开发了楼宇热电冷联产系统设计及性能评价软件.软件的主要功能包括:绘制各类建筑物全年逐时热电冷负荷曲线,系统方案设计,全年运行模式确定,计算一次能耗率、投资回收期、净现值及净现值率等性能评价指标.     

基于负荷曲线的楼宇热电冷联产系统方案及运行模式分析

利用DOE-2软件对寒冷地区宾馆用户全年逐时热、电、冷负荷进行模拟,并用四相位图分析了联产系统全工况下的运行模式.对寒冷地区宾馆热电冷联产系统进行方案及运行模式的优化,以净现值为评价指标,在"以热定电"运行方式下,微型燃气轮机+热水型余热锅炉+单效吸收式制冷机的组合方案最优,净现值为1 563万元人民币;以净现值率为评价指标,在"以热定电"运行方式下,燃气内燃机+热水型余热锅炉+单效吸收式制冷机的组合方案最优,净现值率为2.08.     

典型建筑物热电冷联产系统方案优化

对应用于宾馆、医院、办公大楼3类用户的热电冷联产系统进行方案优化,得到了各用户在不同建筑面积下所对应的最优设计方案及性能指标.以净现值率为目标函数,对3类用户在不同地区的优化方案进行对比分析,宾馆的净现值率在2.1~4.1范围内变化;医院的净现值率在2.1~3.7范围内变化;办公大楼的净现值率在-0.1~1.0范围内变化.其中,宾馆用户在夏热冬暖地区的经济效益最差,医院在寒冷和夏热冬冷地区的经济效益最差,办公大楼在寒冷地区的经济效益最差.     

基于遗传算法热电冷联产系统多目标方案优化

根据用户全年冷、热、电负荷设计冷热电三联产系统方案并实现优化运行是决定联产系统经济性的关键．建立了以一次能源节约率、净现值和CO：排放量为优化目标,以冷热电三联产系统中主要设备容量为决策变量的多目标优化模型,同时运用实数编码遗传算法进行优化计算,得到了“以电定热”和“以热定电”2种不同运行模式下的冷热电三联产系统优化设计方案．     

燃气轮机热电冷联产系统合理配置研究

研究了由燃气轮机、补燃式余热锅炉和尖峰锅炉为核心的热电冷联产系统的合理配置问题和方法,以综合效益最好为目标,运用全年总费用法和层次分析法,在满足给定的全年热电冷负荷的基础上优化系统各设备的运行,合理确定系统的规模与组成形式,最后利用实例验证了方法的有效性.     

热源塔热泵空调系统经济性分析

介绍热源塔结构组成及热泵工作原理,分析热源塔热泵的运行特点.以其办公建筑为工程模型,利用建筑热环境设计模拟工具包(designer's simulation toolkit,De ST)软件建立建筑模型,设置建构物参数和室内设计参数,模拟计算建筑全年逐时负荷,在此基础上,设计选择热源塔热泵和空气源热泵冷、热源方案的主要设备,计算不同方案全年能耗,对比分析对应的初投资和运行费用.研究表明,热源塔热泵的冷热源技术具有运行稳定、初投资低、年综合运行费用低以及能源综合利用效率高等优势,适于在冬季低温高湿地区推广.     

动态负荷下地源热泵供暖的经济性分析

以实际地源热泵工程为例,运用清华大学 Dest软件对建筑供暖季的逐时热负荷进行模拟,并进行设备的选择以及初投资计算.根据该逐时热负荷确定每小时启动的设备及台数,计算出每小时的运行费用,然后将逐时运行费用累加即得全年冬季的总运行费用.并将常规燃气锅炉供暖与地源热泵供暖进行技术经济分析,运用费用年值指标对两种方案进行比较.结果表明在本工程中地源热泵供暖方案比常规燃气锅炉方案更经济合理,在冬季供暖中具有明显的技术经济优势.     

基于TRNSYS的区域供冷系统冷负荷预测

文中采用TRNSYS软件对某区域供冷系统用户逐时动态冷负荷进行模拟.通过Sketch Up软件建立公共建筑和住宅建筑三维模型,考虑了建筑围护结构、内扰等因素对冷负荷的影响.模拟得到的尖峰冷负荷与实际值误差为0.27%,且逐月冷负荷模拟值与实际值误差均小于10%,验证了模拟所得冷负荷数据具有较高的可靠性.所提出的预测方法为冷负荷预测提供了参考和依据.     

基于eQUEST软件的建筑能耗分析方法研究

以杭州地区办公楼建筑为例,采用能耗分析软件eQUEST进行全年逐时、逐月的建筑冷、热、电负荷预测,通过探讨eQUEST软件模拟计算建筑负荷的特点,分析了eQUEST软件使用方法;并选取该办公楼建筑的典型月电负荷模拟计算结果与实际耗电量进行对比,评价了eQUEST软件模拟计算的可靠性结果表明:eQUEST软件能够快速预测建筑全能耗、其操作步骤的简便、具有友好的输入界面,对建筑全能耗分析具有一定的可靠性,是较为实用的快速能耗分析软件但是,其模拟计算结果与实际值仍存在偏差,这些不足之处需要在使用过程中加以修正,如在建筑能耗模拟中采用动态的建筑参数设置值(包括人员密度、新风量、设备能耗、照明能耗、湿度等).     

地铁车站空调系统瞬态能耗预测模型及应用研究

降低地铁车站空调系统能耗是实现地铁节能的关键.地铁车站空调系统能耗受客流量影响，存在显著的逐时变化.地铁车站空调系统节能设计及运行优化需要以准确的瞬态能耗预测为基础.据此，本研究搭建了基于负荷判断和分时调控的地铁车站空调系统瞬态能耗预测模型，并根据现场实测数据对该模型的准确性进行了验证.在此基础上，对该模型在地铁车站空调系统冷源方案优化中的应用进行了探索.以广州某标准站为例，对常规水冷冷水、整体式蒸发冷凝、直接膨胀式蒸发冷凝三种冷源方案下的系统全年逐时能耗进行预测，进而基于技术经济分析对这三种常用冷源方案在地铁车站空调系统中的适用性进行了讨论.研究结果表明：在三种冷源方案中，直膨式蒸发冷凝方案的节能性能最佳，虽然其初投资高于常规冷水水冷空调系统，但年综合运行费用低，具有最高的经济效益.     

地热换热器间歇运行工况分析

地源热泵应用推广的关键和难点是地热换热器的设计和运行模拟,大多数工程应用均采用简单而又实用的线热源模型。本文利用线热源解模拟出地热换热器周围土壤的温度响应,对于随时间变化的负荷或间歇负荷可以近似用一系列的矩形脉冲热（或冷）负荷来代替。因此,采用了迭加原理来分析计算随时间变化的 间歇 负荷引起的温度响应。通过模拟计算发现,在计算流体的最大温升值时,可以把间歇工作的周期性脉冲热流简化为一个持续作用的平均 热负荷和一个脉冲负荷的和。这为地 热换热器的设计计算提供了一种简单实用的方法。通过编程模拟还证明,对于地热换热器来说,冷热负荷平衡的工况是最理想的工况,长期运行不会引起地层中热量（冷量）积累而使地热换热器性能退化。     

一种出口汽车冷却性能提升设计

针对某出口中东车型动力系统冷却不足的问题,本文主要围绕此出口车型冷却问题的处理,确立了试验标准,并运用KULI软件对冷却系统进行分析,然后针对性的提升散热器、油冷器及风扇的性能,通过风洞试验验证设计方案达到了标准要求,解决了实际问题。     

地热换热器间歇运行工况分析

地源热泵应用推广的关键和难点是地热换热器的设计和运行模拟,大多数工程应用均采用简单而又实用的线热源模型。本文利用线热源解模拟出地热换热器周围土壤的温度响应,对于随时间变化的负荷或间歇负荷可以近似用一系列的矩形脉冲热(或冷)负荷来代替。因此,采用了迭加原理来分析计算随时间变化的间歇负荷引起的温度响应。通过模拟计算发现,在计算流体的最大温升值时,可以把间歇工作的周期性脉冲热流简化为一个持续作用的平均热负荷和一个脉冲负荷的和。这为地热换热器的设计计算提供了一种简单实用的方法。通过编程模拟还证明,对于地热换热器来说,冷热负荷平衡的工况是最理想的工况,长期运行不会引起地层中热量(冷量)积累而使地热换热器性能退化。     

真实火作用下圆钢管约束钢筋混凝土柱抗火性能

为分析圆钢管约束钢筋混凝土柱在真实火灾下的抗火性能,通过ABAQUS软件建立了有限元分析模型,包括温度场分析模型和耐火极限分析模型,主要考察参数为火灾升温速率、升温时间以及构件荷载比.真实火灾的温度-时间关系采用欧洲规范Eurocode 1 Part 1-2建议的参数火灾模型计算,并选取了ISO-834标准火灾作为对比.分析结果表明:真实火灾的升温速率越快、升温时间越短,构件的截面温度梯度越大;真实火灾作用下,圆钢管约束钢筋混凝土柱不仅可能会在升温过程中发生破坏,也可能会在降温过程中发生破坏;基于等效曝火时间的方法,将计算得到的真实火灾下耐火极限转换为标准火灾下的等效耐火极限,当真实火灾升温速率小于标准火灾速率时,采用标准火灾曲线得到的耐火极限比等效耐火极限小;而当真实火灾升温速率大于标准火灾时,采用标准火灾曲线得到的耐火极限比等效耐火极限大,即按标准火灾下进行的设计偏于不安全,建议按照真实火灾进行抗火设计.     

联供模式地下换热器温变及其热泵效能分析

在地下换热器G函数理论基础上,建立了地源热泵热力过程计算模型。研究了地下换热器和热泵运行的基本性能,及其单供和联供的主要差异。通过计算孔井壁面温度及地下换热器进、出口流体温度,对热泵能效比、能耗等热力参数进行了对比分析。以严寒地区和夏热冬冷地区为例,结合冷热负荷需求,研究了冷热单供与联供方式对地下换热器温变和热泵效能的影响作用。     

基于动态能耗模型的微电网经济运行优化

微电网系统是一个具有多能源输入的综合性能耗网络系统,系统高昂的运行成本已成为其大规模推广应用的一个关键性障碍。针对微电网系统内冷、热、电等多种负荷的能耗特性及能耗设备的运行特性,采用智能算法对数据进行分析拟合,得到系统内各能耗设备的动态能耗模型。通过分析一次能源对冷、热、电三种负荷的转换利用方式及各能源之间的互补关系,构建了微电网系统的经济运行优化模型,采用量子行为粒子群优化算法对其进行优化求解,得到系统的最佳能源结构及综合运行成本。考虑不同季节下系统的运行特点及负荷特性,利用不同的算例对所提模型的有效性和可行性进行了验证。     

600 MW机组凝汽器最佳冷却倍率的分析计算

采用cycle-tempo软件,通过某厂热力系统的质量和能量守恒方程,构建其600MW热力发电机组的静态系统模型.通过理论分析冷却水流量、初温以及工况的变化对凝汽器性能的影响,并结合模型在冷却水进口水温和进水量变化时,根据实际运行数据的范围,使用计算机迭代,在全厂煤耗率最低时获得最佳冷却倍率.     

太阳能温差发电系统的性能

建立太阳能温差发电系统的数学模型,利用温差发电技术将太阳能直接转化为电能.考虑冷却系统的功耗,分析聚焦倍率以及冷却水流量对太阳能温差发电系统的净输出功率与净发电效率的影响.结果表明,存在最优的冷却水流量及最优的聚焦倍率,使得系统发电性能最大,最大净输出功率与净发电效率分别为15.86 W和5.61%;对温差发电器热端进行必要的保温,能够提高系统的发电性能.