- 杨心宇;任中俊;周国峰;易检长;何影;
空调负荷的精准预测对建筑空调系统优化控制具有重要意义。为提高空调负荷预测精度,提出了一种基于奇异谱分析(SSA,Singular Spectrum Analysis)的卷积神经网络(CNN,Convolutional Neural Network)和双向长短时记忆网络(BiLSTM,Bidirectional Long Short Term Memory)短期空调负荷预测模型。使用皮尔森相关系数选取与空调负荷高相关性特征。针对空调负荷的波动性和随机性,采用SSA将空调负荷分解为多个分量,同时将各个分量带入CNN-BiLSTM模型进行预测,该模型利用了CNN的特征提取和BiLSTM的双向学习能力,并将各个分量预测结果进行重构。通过不同建筑类型的空调数据对该模型进行验证分析,发现所提出模型在预测办公建筑空调负荷中RMSE、MAPE和MAE为19.47RT、14.72RT和2.33%,在预测商业建筑空调负荷中RMSE、MAPE和MAE为82.5RT、34.21RT和0.87%。结果表明,所提出的模型具有普适性且精度较高,可进行推广应用。
2024年03期 v.52;No.397 64-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 4392K] - 汤卓凡;张燚虎;魏子梁;耿阳;赵建立;林波荣;
近年来建筑空调系统的用电负荷在电网总负荷中的占比不断增大,如何高效推动建筑空调系统积极参与电力需求响应,对实现“削峰填谷”、提高电力系统灵活性、保障电网安全稳定运行具有重要意义。建筑空调系统需求响应潜力的科学评估是实现空调负荷柔性调控的基础,难点在于多因素耦合影响,量化评估难。以夏热冬冷地区某办公建筑为例,基于EnergyPlus软件模拟,通过控制变量法对影响建筑空调系统需求响应潜力的4种因素(室外天气、建筑围护结构性能、空调系统性能、需求响应策略)进行敏感性分析。结果表明,建筑围护结构性能变化对空调系统需求响应潜力影响较小,而其他3种因素影响较大。其中,当夏季室外空气焓值由70~75 kJ/kg上升至85~90 kJ/kg时,空调系统参与需求响应的峰值负荷削减量(即需求响应潜力)由13.01 W/m~2提升至17.54 W/m~2(增大35%);当多联机系统COP由4.0降低至2.5时,需求响应潜力由19.51 W/m~2提升至31.21 W/m~2(增大60%);当水冷式空调系统COP由6.0降低至3.0时,需求响应潜力由11.60 W/m~2提升至23.20 W/m~2(增大100%);当需求响应策略由室温设定值上升2℃变为上升4℃时,需求响应潜力由10.74 W/m~2提升至17.28 W/m~2(增大61%)。
2024年03期 v.52;No.397 74-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 2723K] - 刘兴成;
针对空调系统能耗预测建模过程中的数据质量、模型输入参数筛选等问题,研究基于Transformer神经网络的空调系统能耗预测模型构建和参数优化方法,结果表明:可以通过广义极端学生化偏差方法对数据中的离群值进行检测修正,从而提升数据质量;通过余弦相似度对输入参数进行两两相关性检验来消除各参数间的多重共线性,实现对输入参数的初步筛选;采用随机森林算法计算初选参数对空调能耗预测结果的影响来判断冗余参数,进而完成对输入特征参数的最终筛选;建立的空调能耗预测模型对数据测试集的预测结果均方根误差RMSE为38.831 kW,相关系数R~2为0.952,表现出了良好的预测性能。
2024年03期 v.52;No.397 82-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K] - 徐爽;周弈伽;叶丰;郭俊杰;王嘉华;陈文华;罗茂辉;
住宅厨房空间因存在高温燃烧热源和烹饪空气污染源,是热舒适和空气品质问题相对集中的区域。随着生活水平的提高,人们对厨房热湿环境的舒适性要求越来越高,新的厨房空调产品也逐渐出现,而现有的负荷研究无法为厨房空调的设计提供有效依据。为了探索住宅厨房空调冷负荷及其影响因素,以某典型住宅厨房为例,研究了厨房冷负荷的大小分布、来源构成、影响变量以及地域差异。结果表明,厨房空调冷负荷集中分布在800~1600W/m~2,潜热负荷占比高达75%,室外补风在显热负荷和潜热负荷中平均占比30%和71%。地域差异导致峰值负荷大小和出现小时数不同,这对空调选型有重要影响。现有的厨房空调需要匹配合理的运行策略和补风形式才能满足厨房冷量需求。
2024年03期 v.52;No.397 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 2337K] - 马广兴;徐腾蛟;王林成;王东;
以严寒地区呼和浩特市的地铁一号线东影路典型岛式站为研究对象,采用计算流体力学软件Fluent,模拟车站机械通风系统和活塞效应耦合作用下活塞通风特性随时间变化的规律和车站整体通风情况。结果表明:车站机械通风系统对站厅层活塞通风量的影响均要强于站台层,机械通风系统开启不会对车站瞬时活塞通风量的变化产生明显影响,但会随着活塞通风量减小而影响增大。轨道排热系统对列车进站及停站过程中送入站厅的活塞风量有明显限制作用,也可增加列车离站时由人员出入口引入站厅的新风量。严寒地区地铁车站通风系统运行时,在春夏秋季节可以充分利用列车离站活塞效应引入新风来改善车站内的空气品质。
2024年03期 v.52;No.397 93-98+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1855K] - 杨秀娥;贡与菲;陈子繁;王浩菘;
热计量供暖模式下用户的用热行为对供热能耗有着重要影响。为了解我国北方地区热计量用户冬季用热行为现状,采用调研与实地测试相结合的方式,对天津市20个热计量用户的室内热环境、调节供暖末端、开关窗行为进行了研究。结果显示,在热计量供暖模式下用户的用热行为缺乏科学合理性,主要表现为:积极调节用户比例较低;冬季室内温度设定值较高,最高达29.38℃,开窗现象较为严重;热计量供暖的宣传力度不足,15.38%的用户表示“不知道如何调节”供暖末端阀门;温控阀存在调节作用失灵问题。53.85%的用户表示温控阀调节功能差。
2024年03期 v.52;No.397 99-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 2008K] - 刘杰;侯青燕;
基于北京市某安保中心数据机房空调系统设计,介绍了数据机房室内温湿度的设计要求及空调负荷计算方法。分析了水冷冷水系统及自然冷却风冷冷水系统两种空调冷源形式的特点及优缺点并对A级机房应急冷源的设计进行了介绍。分析对比了数据机房封闭冷通道及封闭热通道的优缺点及适用性,通过气流组织分析模拟验证了封闭冷通道送风可使冷、热通道内的温度达到设计要求。针对空调冷冻水系统,提出了确定空调冷冻水供回水温度的方法,介绍了能够保证空调水系统安全运行的管路设计方法。总结了数据中心空调节能设计措施,指出了设计时应注意的事项。
2024年03期 v.52;No.397 104-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1303K]