- 魏文罡;魏庆芃;张辉;卢地;梁媚;
机场航站楼作为重要的交通枢纽,其室内环境营造与节能减排工作逐渐成为航站楼空调系统高效运行的重要任务和挑战。以我国北方寒冷地区某枢纽机场航站楼为例,利用其历史运行数据,建立了供冷负荷预测模型,定量刻画了供冷负荷影响因素,从而为合理供冷、营造舒适室内环境提供了关键方法。随后基于负荷预测模型,开展了冷源系统中冷水机组及冷水输送系统运行调控策略的优化研究,并根据实时运行数据持续优化运行策略,以提升冷源系统供冷季运行性能,从而实现提高效率、节能减排的目标。
2022年01期 v.50;No.371 50-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 2516K] - 赵春润;李绍勇;
针对二次泵变流量空调冷冻水系统采取的回水温度PID控制方式,往往导致稳态误差与超调量均较大和调节时间较长等问题。鉴于此,提出了回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级控制策略和改进的粒子群算法实施串级控制器参数整定的设计方案。根据二次泵变流量空调冷冻水系统的工艺要求和相关自动控制理论,对该回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级系统的各个组成环节,如主、副被控对象及回水温度PI~λD~μ控制器(Fractional Order PID Controller for Backwater Temperature, BT-FOPIDC)和供水流量PI~λ控制器(Fractional Order PI Controller for the Flow of Water Supply, FWS-FOPIC)等进行建模。引入正切三角函数对基本粒子群算法中的惯性权重进行非线性递减的改变,构建改进的粒子群算法(Modified Particle Swarm Algorithm, MPSA),对这两个串级控制器的参数进行整定,获取8个参数最佳值。借助MATLAB软件,对该回水温度PI~λD~μ-供水流量PI~λ串级系统进行组态和仿真运行。结果表明,该分数阶串级控制系统及其基于MPSA的控制器参数整定在理论上是可行的,且控制效果优于传统的回水温度PID单回路控制系统。
2022年01期 v.50;No.371 57-63+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 2840K] - 蒋航航;刘雪峰;路坦;陈文鉴;
中央空调系统能耗在建筑能耗中占比大,其中冷冻水管网耗能约占中央空调整体能耗的30%左右,对管网进行优化设计,降低管网运行费用、初投资维护成本,提高管网能源利用效率是目前亟待解决的问题。以大型中央空调冷冻水管网系统为研究对象,提出了随机走步变步长+寻优面域划分的次优计算方法,设定包括管网年运行费用、管网初投资费用等管网年折算费用为优化计算目标函数,对各负荷分布类型下管网优化计算目标函数及寻优变量变化范围进行统计分析,得到对于各种不同建筑负荷分布类型均有一定适应性的管网各类型管段管径的参考范围,并进行反向验证计算。结果表明:相较于传统设计方案,在不同负荷分布类型下次优设计管网运行15年的年折算费用之和与传统推荐流速法对比,节省费用占比最大值与最小值分别为0.27与0.09,次优设计管网对各负荷分布类型的适应性均高于传统设计管网,节能效果明显。
2022年01期 v.50;No.371 64-73页 [查看摘要][在线阅读][下载 5505K] - 孙春华;冯浩宇;高晓宇;曹姗姗;夏国强;
合理掌握集中供热系统热力站耗热量现状,对指导集中供热系统节能运行、促进节能减排具有重要意义。对集中供热系统热力站耗热量及影响因素数据进行处理和转化,剔除数据中的异常值及离群值,并将处理后的文本型数据转化成数值型;运用皮尔森相关系数确定了影响热力站耗热量的主要因素为建筑保温性能和二次侧供回水平均温度;将耗热量及主要影响因素作为输入参数,运用SPSS软件分别进行层次聚类算法、划分聚类算法分析,同时利用Python语言进行密度聚类算法分析,通过3种聚类分析结果对比,最终采用K-means聚类分析算法建立耗热量的最佳聚类模型,得出各类热力站的耗热量及影响因素的聚类中心值,为进一步集中供热系统热力站节能潜力分析提供理论依据。
2022年01期 v.50;No.371 74-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 2205K] - 曹立勋;王波;王思琪;涂壤;
北京某商业建筑的空调面积8.81万m~2,原设计东、西区及超市3个制冷机房,原空调系统冷水机组总装机容量约为5757RT,现阶段实际供冷量为装机值的40%~60%,存在冷机初投资高、冷机运行负荷率低、冷机闲置、水泵效率低等问题,冷站综合效率约为3.1,冷却水输配系数平均值为23.05,冷冻水输配系数平均值为13.75,远低于空调系统节能运行标准要求。基于实际空调负荷测算及水系统压降分析后,将该项目东西区部分业态空调系统进行合并,通过优化冷机总装机容量、二级泵系统改一级泵系统等措施,提高了冷机负荷率和COP,并提升了冷冻水输配系数。改造后,在10%~100%负荷率范围内,冷水机组综合COP提升至5.5以上,考虑水泵能耗后,冷站总体能效由改造前的3.1提升至4.0左右。该案例为具有相同问题的既有建筑节能改造提供指导。
2022年01期 v.50;No.371 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 2363K] - 李雷雷;
根据卷烟厂生产车间工艺对温、湿度的要求,对车间的冷热负荷特点及其常用空调系统进行分析,提出应用于卷烟厂生产车间的地埋管地源热泵系统方案,该方案夏季可回收排入土壤中的热量供给需要再热处理的车间,冬季可回收排入土壤中的冷量供给需要供冷的车间,既节能又有利于维持土壤热平衡。另外,建立了节能计算模型分析本方案相对于冷水机组+锅炉系统的节能性,并以贵州某卷烟厂为案例采用节能计算模型进行分析,经计算分析表明地源热泵应用于卷烟厂生产车间具有显著的节能效益,且冬季一次能源节能量比夏季高。
2022年01期 v.50;No.371 87-90页 [查看摘要][在线阅读][下载 1947K] - 付红玉;苏华;郭婷婷;代雪梅;
地下车库自然排烟模式具有节约投资、节能的优点,但在实际工程应用中其安全可靠性是值得关注的问题。利用FDS对某地下车库(长64 m、宽30 m)自然排烟系统的排烟效果进行数值模拟,在满足规范规定的顶板开口条件下,分析不同层高(2.5 m、3 m、3.5 m、4 m)、开口面积(2.1%、4.2%、8.4%)及位置对地下车库自然排烟的安全性能的影响。试验结果表明:层高越低,自然排烟系统的效果越差。当车库层高为3 m、2.5 m时,虽通风量足够大,污染物浓度符合安全性要求,但温度及能见度不利于安全疏散。针对3 m层高的地下车库,增加其排烟口面积、改变排烟口布置对烟气控制效果均无改善。因此,建议3 m及以下层高的地下车库须慎用顶板开孔的自然排烟模式。
2022年01期 v.50;No.371 91-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 2399K] - 梁书奎;刘禹;邵晓亮;苗淼;陆俊旭;
现有电子洁净厂房为满足洁净度要求普遍存在循环风量冗余问题,具有降低风量节能的潜力,但风量降低过程中气流分布规律和颗粒分布特征的改变不容忽视。对电子洁净厂房常用的风机过滤单元(FFU)送风形式在25%布置率下降低风量的气流和颗粒分布特征进行数值研究,对3种典型人员位置,即人员在FFU下方和人员在盲板下方的情况进行分析。重点考察距离地面1 m高的工作面的颗粒物分布特征。结果表明:当人员处于FFU下方时,随风量降低,对人员热羽流的抑制作用变差,颗粒横向影响范围变大;当人员处于盲板下方时,人员热羽流不受控制,随风量降低,热羽流影响加剧,颗粒横向影响范围变大。人员处于盲板下方时颗粒控制效果差于处于FFU下方的情况。
2022年01期 v.50;No.371 96-101页 [查看摘要][在线阅读][下载 2664K]