- 邸亮;董杰;闫馨月;甄成;田喆;牛纪德;
建筑通过与电网稳定交互及响应电网需求，能够有效缓解电网供需平衡压力。然而，目前仍缺少适用于分时电价场景下的建筑运行友好性评价方法，对影响建筑友好运行的关键影响因素尚不明晰。本文提出了适用于分时电价场景的运行评价方法，包括友好型电量指标、友好型功率指标与友好型综合评价指标；并提出了电网友好型建筑调度优化框架，用于支撑识别系统友好运行的关键影响因素。基于典型案例分析了分布式光伏发电、主动式储能设备、被动式建筑虚拟储能对建筑运行友好性的贡献。案例结果表明：综合利用3种柔性资源能够降低12.61%的运行成本；此外，建筑侧柔性资源的使用能够有效提升建筑运行友好性，并且主动式储能设备对建筑友好运行的贡献最为突出。本文提出的评价指标和分析结果可为电网友好型建筑的设计和应用提供指导。
2024年12期 v.54;No.436 10-18+30页 [查看摘要][在线阅读][下载 636K] [下载次数：252 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 陈向阳;
早期的变风量空调系统设计只配备1台风机(送风机),而随着变风量空调系统的发展，越来越多的变风量空调系统设计配备了1对风机，即送风机+回风机或送风机+排风机。本文从理论上解释了为什么配备回风机或排风机的双风机系统设计比只配备1台送风机的单风机系统设计节能，并分析了双风机设计的优缺点，论述了如何设计和控制双风机变风量空调系统。
2024年12期 v.54;No.436 19-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 297K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 杨洋;李思康;曹庆峰;王怡;陈虎;崔勇;王昕;陈海军;
覆油颗粒是有色金属加工业常见的污染物，主要采用过滤法进行去除。覆油颗粒的高黏特性使其在滤材表面形成大面积的液膜且容易板结，导致滤材阻力增长迅速，使用寿命短。本文对玻璃纤维滤材过滤覆油颗粒的性能进行了优化研究，采用浸渍法制备超亲油滤材，分析了原始滤材和超亲油滤材的运行压降、过滤效率等性能参数的变化规律及原因。结果发现：超亲油改性可以显著降低滤材过滤过程中压降的增长速率，其使用寿命比原始滤材提高了60.76%;同时，超亲油滤材对粒径段在0.3～0.5μm的小颗粒的过滤效率有约3%的小幅提高。通过观察滤材表面的形貌特征，阻力降低和效率提升的原因在于超亲油滤材对油具有很好的亲和力，油相快速输运到滤材的内部，在纤维上扩散并被吸收，抑制在滤材表面及内部形成液膜。本研究可降低有色金属加工行业中因过滤产生的能耗及减少因滤材频繁更换产生的人工成本。
2024年12期 v.54;No.436 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 586K] [下载次数：183 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 夏光辉;林金煌;何振健;王晓倩;梁玉林;
传统热泵空调在实际使用过程中存在宽温工况条件下运行能力及能效衰减严重、供热送风“头热脚冷”、除霜期间室内温度波动大的问题，导致不舒适、不节能，制约了热泵空调稳定、高效和舒适运行。针对上述问题，本文从压缩技术、送风技术、除霜技术等方面进行了研究与创新，并与传统热泵空调进行了试验对比分析。结果表明：应用上述技术的热泵空调可实现-40～65℃宽温工况下高效运行；供热送风竖直空气温差减小至0.11℃,人体活动区热量利用效率提高7.4%～15.7%;除霜期间室内温度波动减小至0.93℃,除霜效率提升23%～36%。
2024年12期 v.54;No.436 31-37+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 554K] [下载次数：317 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 韩靖;钟世民;谷付清;李会芳;屈月月;
基于现有公式，建立了空调冷水管道绝热层经济厚度与冷水温升耦合计算式。以DN50空调冷水管道为例，在实际绝热层外表面传热系数下，计算出空调冷水管道绝热层经济厚度、管道内空调冷水温升，分析了主要参数对计算结果的影响；给出了不同管径空调冷水管道绝热层经济厚度及100 m长钢管内空调冷水温升。
2024年12期 v.54;No.436 38-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 165K] [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孙政;陈卫乐;
为探讨土建风道应用于防排烟系统的可行性，本文结合工程实例，计算分析了土建风道的阻力及漏风量。结果表明，防排烟系统采用土建风道时阻力并非一定比采用内衬金属风管大，而严密性合格的土建风道漏风量是可控的，其实际漏风量不大于最大允许漏风量。保证阻力及漏风量可控的关键在于土建风道的施工质量，而解决质量问题的关键则在于各参与方加强对土建风道施工质量的监督，并严格落实现行规范体系的相关要求。
2024年12期 v.54;No.436 42-45+95页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K] [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 袁小晴;肖益民;连九勇;李刚;马梦茹;
通过对已发布的中国大陆地区共1 451个地温测点实测数据的整理分析，基于ArcGIS平台建立了地温测点信息数据库，可输入任意地理坐标，查询该坐标点指定范围内的测点信息。在ArcGIS平台利用已有测点数据，应用普通克里金(Kriging)插值法在整个中国大陆地区进行空间插值，得到100 m空间分辨率的大地热流预测值与深度1 000 m以内的地温梯度预测值，并将预测值补充到数据库中，形成了完整的地温基础数据库，可用于查询任意地点的热流值与深度1 000 m以内的地温梯度值。探讨了影响地温分布的主要因素，为修正地温基础数据提供参考。该数据库可为地热利用系统及地下工程热湿环境控制系统设计提供基础数据支撑。
2024年12期 v.54;No.436 46-50+24页 [查看摘要][在线阅读][下载 208K] [下载次数：287 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ]
- 梁耀文;陈雯思;张静思;许润泽;罗茂辉;周翔;
通过问卷调研和现场测试，分析了上海地区居住建筑的空调和供暖设备数量及使用比例、居民的使用习惯、能耗水平及室内热舒适性，讨论了空调能耗随时间变化趋势及原因。结果显示：近十几年来上海地区居住建筑的户均空调数量稳步增加，2022年已达3.5台/户，热泵型空调是最常用的供暖设备，2022年在供暖设备中占比高达87%;空调供暖和燃气+地暖的能耗和室内舒适性差异明显，空调制冷、空调供暖、燃气+地暖的平均能耗分别为6.8、4.7、17.4 kW·h/(m~2·a),燃气+地暖的室内热舒适性评价相对较高；从2008年至2022年，人员的舒适性偏好提高，经济性偏好降低，空调和供暖能耗上升趋势明显。
2024年12期 v.54;No.436 88-95页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K] [下载次数：328 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：0 ] - 丁立;王芃;马旭冉;罗琤;
为了分析供暖室内温度标准从18℃提高到20℃对二次网热水供暖系统能耗的影响，根据水力平衡状态和调节方式的不同设计了6种计算情景，建立了水力平衡与水力失调情况下分别提高供水温度与增加流量时的热水供暖系统总供热量与耗电量的计算模型。通过文献调研统计了用户水力失调度的正态分布特征，对案例系统进行了多工况的能耗分析。结果表明：水力平衡时，提升流量导致耗电量增加219.9%;水力失调时，提升流量的情景总供热量增加率比提高供水温度小1.1%,耗电量增加率大539.9%;情景D~*、T~*、G~*的总供热量分别随水力失调度标准差以斜率0.35、0.38、0.27线性增大。
2024年12期 v.54;No.436 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 378K] [下载次数：218 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李佳;宋聪;刘艳峰;赵东雪;
青藏高原特殊气候环境造就了藏族人群特殊的行为热适应方式，藏式非对称着衣热暴露方式导致人体对热环境刺激的敏感性具有特异性，对整体热舒适评价至关重要。本文针对藏族人群开展了人体热敏感性实验研究，招募16名藏族青年作为受试者，在3种热环境突变工况下开展实验研究(工况1:18℃-24℃-18℃,工况2:15℃-24℃-15℃,工况3:16℃-28℃-16℃),并提出热敏感性定义及量化公式，将生理热敏感度、心理热敏感度作为评价指标，分别从生理和心理角度进行热敏感性特征分析。结果表明：藏族人群热敏感性在局部间存在差异性，热敏感部位序列为头部>四肢>躯干；藏袍非对称着衣方式下，暴露侧与非暴露侧存在明显的热敏感性差异，暴露部位的热敏感度是非暴露部位的1.2～1.3倍；人体对冷刺激的热敏感性更高，生理与心理层面上同一部位对冷刺激的热敏感度是热刺激下的0.7～1.5倍和1～2倍。
2024年12期 v.54;No.436 104-111+81页 [查看摘要][在线阅读][下载 903K] [下载次数：72 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴定萌;熊静;张莹;高然;李安桂;陈紫光;
室内空气中真菌是人员密集建筑室内环境的主要污染物之一，且是呼吸道、过敏性及传染性疾病不可忽视的源头。本研究使用6级撞击式空气微生物采样器收集图书馆建筑和医疗建筑室内空气中的真菌样本，定量化评估室内空气中真菌浓度和粒径分布特征及评价室内人员的健康风险。结果表明：图书馆建筑和医疗建筑的室内空气中真菌浓度分别为(731±262) CFU/m~3和(1 516±633)CFU/m~3,均超过了WHO规定的浓度限值(500 CFU/m~3),且医疗建筑室内空气中真菌浓度超过了ACGIH规定的浓度限值(1 000 CFU/m~3),存在严重的空气真菌污染问题；图书馆建筑和医疗建筑室内空气中真菌粒径最大值均分布在2.1～3.3μm,室内空气中真菌可吸入部分(<4.7μm)的比例分别高达85%和93%。健康风险评价结果表明，男员工和男医生暴露于最高的室内空气真菌水平。
2024年12期 v.54;No.436 112-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K] [下载次数：293 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 张雨馨;黄理浩;顾晟杰;孙晨;
针对应用于升膜式换热器的竖直矩形窄通道内的流动沸腾传热特性进行了数值模拟研究，明确了通道内流动沸腾各阶段的传热特性，为设计高效的换热设备提供参考。建立了尺寸为1 400 mm×250 mm×3 mm的竖直矩形窄通道模型，采用多相流VOF模型，获得了不同高度通道中的温度、汽相和流速分布。对两相流动划分了子区域，对气泡运动进行了分析。结合流型，对各子区域的传热特性及影响因素进行了定量分析。结果表明：流动沸腾过程中流型主要包括气泡流、弹状流、块状流和搅拌流；入口温度的提高可以加强部分发展的核态沸腾阶段的局部换热，而对于完全发展的核态沸腾阶段影响较小；质流密度的增大会削弱核态沸腾初始阶段的换热，但对于距离汽化核心较远的区域，换热则会增强；不同区域的传热特性随干度的变化趋势不同。
2024年12期 v.54;No.436 119-127+170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K] [下载次数：413 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘业凤;俞羿;张华;唐敏凯;
在跨临界CO_2热泵循环中，采用涡流管膨胀替代常规节流阀的Maurer模型可减小节流损失、提高系统性能，但存在不能自动调节的难题。通过对Maurer模型进行改进，本文提出一种新型可调涡流管膨胀的跨临界CO_2热泵系统，通过建立理论模型模拟分析了新型系统的性能特点，并与膨胀阀节流的常规系统和Maurer模型的性能进行了对比分析。研究结果表明：1)新型系统能实现对系统制热量与压缩机排气温度的自动控制。当蒸发温度改变时，新型系统可以通过改变电子流量调节阀开度实现对调节压缩机排气温度的控制，还可以通过改变调节压缩机频率实现对冷质量分数与涡流管热端出口温度的控制，进而调节系统制热量。新型系统保证了涡流管热端出口温度和压缩机排气温度不超过120℃警戒值的同时维持了较高的制热量，改善了系统性能。2)新型系统的性能优于常规系统和Maurer模型。通过将涡流管热端出口温度与调节压缩机排气温度控制在较高水平，新型系统能具有更高的制热量和更好的性能。当全年蒸发温度在-10～10℃间变化时，新型系统的COP和制热量较常规系统分别增大了13.1%和16.7%,较Maurer模型分别增大了2.7%和6.1%。新型系统对系统性能的改善效果会随着蒸发温度变化范围的扩大更加显著。
2024年12期 v.54;No.436 128-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 410K] [下载次数：471 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ]
- 王萌;王芃;汪怡心;马旭冉;罗琤;
根据故障工况的管网拓扑结构和限额供热要求，建立了以最小初投资为目标的故障工况优化模型，采用既约梯度法求解，综合正常工况优化模型的结果得到了初始流量分配的优化值。通过案例计算，与最小初投资法、最小平方和法和均分法进行对比分析，结果表明：本文方法的故障工况平均流量比相较于其他3种方法高20%～40%,限额供热达成率为83.3%,而其他3种方法仅为33.3%;但在输送能力提升的同时，该方法的管道材料消耗量比其他方法多25%～30%。
2024年12期 v.54;No.436 134-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 522K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 韩宝成;张璐;徐晗;
提出了一种基于全网热用户供热负荷预测模型及改进遗传算法的管径改造规划方法。全网热用户供热负荷预测模型通过选取典型住宅和公共建筑用户并将其供热负荷特性推广至全网，被证明可快速准确预测全网热用户供热负荷。改进遗传算法通过改造潜力指标筛选出可通过改造获利的管段作为优化变量，可显著减少遗传算法的优化变量数量。通过与传统遗传算法对比，发现其具有更高的计算效率和更好的寻优能力。将上述方法应用于西安市某大型集中供热管网的管径改造规划，发现可将优化变量从246个减少至13个，最终优化结果表明，仅通过改造3个管段就可获得173万元的年改造利润。
2024年12期 v.54;No.436 140-147页 [查看摘要][在线阅读][下载 686K] [下载次数：257 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：7 ] |[阅读次数：1 ] - 张碧珊;王晋达;李明强;
有限元数值模拟是分析直埋管道折角受力特征和应力分布的主要方法，然而其模拟结果与实测数据的偏差通常较大，不能正确预测折角结构的最大应力值。本文聚焦直埋管道的小折角加固结构，系统分析了有限元数值模拟的误差来源，并提出了一种新型分阶段广义优化辨识的方法，依次确定折角加固结构的最优边界条件及关键模型参数。计算案例表明：模拟非均匀应力能够提供最佳的边界应力分布；管道与土壤的弹性模量为有限元模拟的关键参数；对于小折角加固结构(管径DN700、角度12°),管道与土壤的弹性模量最优取值分别为19.94×10~4 MPa和11 MPa。
2024年12期 v.54;No.436 148-154+161页 [查看摘要][在线阅读][下载 671K] [下载次数：64 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 吴娅;王昭俊;
严寒地区代表性城市——哈尔滨市某被动式超低能耗居住建筑(以下简称被动房)是首个中德合作的被动房住宅示范项目。该被动房在实际运行中并未达到设计工况的节能效果。为探究室内温度和开窗对该被动房建筑能耗和室内热舒适的影响，本文采用情景分析和能耗模拟相结合的方法得到了不同工况下的室温和能耗结果。结果表明：设计工况下该被动房供暖能耗为27.6 kW·h/(m~2·a),满足超低能耗建筑能效指标；与设计工况相比，若室内供暖温度为19℃,能耗减少4.7%,若室内供暖温度为22℃,能耗增加11.6%;与设计工况相比，在供暖初期、中期和末期，居民开窗分别导致平均0.3、1.1、0.5℃的温降；居民3种开窗行为模式下，该被动房供暖能耗较设计工况分别增加了37.7%、15.6%和10.5%。
2024年12期 v.54;No.436 155-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 641K] [下载次数：334 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 张少良;刘淑丽;
为探究不同太阳能-空气源热泵结合方式对复合供暖系统的影响，分别模拟计算了空气源热泵(ASHP)、并联式太阳能-空气源热泵(PC-SAHP)和太阳能-空气源双源热泵(DS-SAHP)3种供暖系统在6个代表城市供暖季的运行能耗，对比分析了3种系统在不同气候特征下的节能性和经济性，探究了集热面积对DS-SAHP系统节能性和经济性的影响规律。结果表明：DS-SAHP系统能够提高集热效率和太阳能利用率，进而提升系统年平均COP,相比ASHP系统，其最大提高率达36.5%,除济南外，DS-SAHP系统在不同地区均具有最低的全寿命周期成本，最大降低率达11.5%;DS-SAHP系统年平均COP在不同地区均随集热面积增大而升高，而系统全寿命周期成本随集热面积增大呈现不同规律，应根据实际需求权衡判断系统节能性和经济性，以确定最优集热面积。
2024年12期 v.54;No.436 162-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 604K] [下载次数：757 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：0 ]