全能耗评价指标体系的建立和应用

我国工业系统中的物质消耗和经济投入越来越多,污染物处理也越发重要,由此产生的能耗应该被重视。因此提出了一种全能耗评价方法,并基于此方法建立了全能耗评价指标体系,此指标体系包含了一个一级指标——全能耗以及四个二级指标——直接能耗、间接能耗、污染处理能耗以及经济投入能耗,此评价方法在计算过程中无需确定权重,且将能源、物质、经济和环境等各因素均包含在内。最后计算了某烧结烟气脱硫系统的全能耗,结果发现经济投入能耗、间接能耗和污染物处理能耗都是不可忽略的,此外通过与综合能耗的对比,发现全能耗评价方法相比传统能耗评价方法有更大的优势。     

能耗实时监测的数据挖掘方法

针对能耗监测常用的设定能耗阈值方法和基于历史数据的数据分析方法在实时性和智能性方面的不足,提出了一种基于数据挖掘技术的能耗实时监测方法。该方法通过对历史能耗数据进行聚类分析识别耗能体特有的能耗模式集合,对数据分类后获得能耗模式判定树,在能耗实时监测过程中对动态采集的能耗数据进行模式匹配,与相同模式历史数据进行离群点分析,可判别当前能耗是否异常。结合某综合大楼能耗数据进行了实验,验证了该方法及时发现能耗数据异常的有效性。     

不确定环境下再制造系统能耗瓶颈漂移分析

针对再制造系统在不确定性环境下产生瓶颈漂移,导致能耗瓶颈工序难以识别的问题,在阐述废旧产品回收的不确定性的基础上,考虑各工序加工时间以及加工功率的动态变化,提出了增值能耗这一能耗瓶颈指数;通过Arena软件模拟仿真再制造车间的加工工艺路线,对系统能耗瓶颈指数进行实时监测,分析系统能耗瓶颈指数及其波动性,实现能耗瓶颈漂移的可视化,揭示能耗瓶颈漂移规律.采用正交试验方法研究不确定性因素改变对系统能耗瓶颈的敏感性分析.以发动机连杆再制造系统为例,进行能耗瓶颈漂移的案例研究.结果表明:能耗瓶颈指数和能耗瓶颈漂移分析方法能够为再制造系统能耗瓶颈判定和能耗瓶颈漂移特性的分析提供准确和有效的理论基础.     

数控机床的能耗模型及实验研究

为了预测与评估数控机床能耗,提高机床能量利用率,对数控机床的能耗特性展开研究。根据机床能耗部件的特性,将数控机床整机能耗分解为4个部分:主传动系统空载能耗、进给系统空载能耗、辅助系统能耗、切削能耗(包含刀刃去除材料能耗和附加载荷损耗)。依据耗能机理和实验统计规律分别对这4个部分进行建模,进而建立机床整机一般能耗模型。在1台立式加工中心上开展相关能耗实验,将能耗模型应用于该机床的能耗研究分析。研究结果表明:机床能耗模型具有较好的适用性,可以较准确地预测机床能耗及其分布情况,这为机加工系统的能耗评估、节能优化以及低碳制造提供依据。     

面向能耗优化的云渲染系统任务调度策略

针对云渲染系统中由于渲染节点与任务不匹配调度而带来的能耗浪费问题,提出一种通过任务调度方式来优化系统能耗的策略。为了形式化描述系统的整体能耗,综合考虑节点空闲能耗和任务运行能耗,建立渲染任务能耗模型;以降低系统总体能耗为优化目标,根据渲染任务之间无依赖性的特点,将任务调度序列拆分成子序列,利用模拟退火思想,通过优化子序列任务调度提高节点利用率、减少节点空闲能耗,以此降低系统全局任务的能耗;采用矩阵存储子序列任务的能耗,以空间换时间的方式降低策略的时间复杂度。实验结果表明:该策略在多渲染作业环境中能耗优化效果比先进先出算法提升了43.4%,比能耗感知的调度算法提升了6.7%,能够有效降低云渲染系统的总体能耗,同时具有良好的扩展性,使云渲染系统的能耗效率和整体性能得到提升。     

机加工过程一类能耗估算模型

针对机加工过程中的能量消耗,将机加工过程的能耗分为固定能耗、空载能耗和切削能耗三个部分,推导构建一类机加工过程的能耗估算模型,并通过实验完成能耗模型参数的确定.最后以实际铣削加工案例分析表明,在给定工艺参数情况下,该模型能够较为准确地计算机加工过程中的能耗,为后续的工艺参数优化及工艺决策奠定基础.     

中国能耗的时空演化及其影响因素

以2000—2017年中国能耗数据为基础,从能耗总量、能耗结构、能耗强度3个方面分析中国能耗的发展演化特征,并应用灰色模型对中国能耗未来趋势进行预测;选取2005、2010、2015、2017年作为时间截面,采用主成分分析法对中国30个省、市(区)的综合能耗水平进行评价,并借助地理探测器对能耗区域空间差异的影响因素进行...     

针对时间序列的城轨牵引能耗异常分析

城市轨道交通牵引能耗占系统整体能耗的40％～60％.车载能耗计量装置记录了大量时间序列形式的牵引能耗数据,其能耗模式和异常分析对城市轨道交通节能运营具有重要意义.本文提出一种针对时间序列数据的牵引能耗异常分析方法.首先基于符号化近似聚合方法降低原时间序列维度得到牵引能耗子模式,然后利用K-means聚类实现牵引能耗模式判别,最后基于获得的典型牵引能耗模式及时间序列相似性度量方法,分析牵引能耗时间序列是否存在异常.将该方法应用于北京地铁某线路列车运营过程中记录的数据,得到3种典型能耗模式并结合车底运用计划进行分析,所提方法可用于时间序列牵引能耗数据的异常判断,为及时发现并确定牵引能耗异常程度提供数据支撑.     

基于加速度传感器的登楼梯能耗检测算法研究

本文针对目前加速度传感器计算能耗时低估了登楼梯的能耗,介绍了一种计算登楼梯能耗的算法。实验证明本算法能够准确估算登楼梯能耗,对登楼梯能耗计算有一定的参考价值。     

机加工过程一类能耗估算模型的研究

针对机加工过程中的能量消耗,将机加工过程的能耗分为固定能耗、空载能耗和切削能耗三个部分,推导构建一类机加工过程的能耗估算模型,并通过实验完成能耗模型参数的确定.最后以实际铣削加工案例分析表明,在给定工艺参数情况下,该模型能够较为准确地计算机加工过程中的能耗,为后续的工艺参数优化及工艺决策奠定基础.     

基于动态电压调节的高性能业务系统能耗优化

提出一种面向高性能业务主机基于动态电压调节技术的能耗优化方法,该方法测量应用程序在不同频率下的性能和能耗,并建立性能约束下的能耗优化模型,优化业务系统的能耗;利用功率计测试了3种典型计算机系统在不同频率下运行程序的能耗;根据测试数据和系统能耗优化模型,对能耗优化方法进行了实验验证,结果显示:对于不同的时间约束条件和程序,所提方法可以节省16％的系统能耗.     

基于数据的建筑能耗分析与建模

对建筑能耗数据进行深入分析,提出了建立建筑电力能耗模型的方法.首先对建筑能耗进行了分项计量,统计了建筑逐时照明能耗数据,办公设备能耗数据以及办公人数,同时调查了建筑管理控制方式.经过分析可知,办公设备能耗数据与办公人数线性相关,而照明能耗数据与办公人数以及太阳辐射强度相关,但为非线性关系.根据不同类型数据的特点,分别建立了线性回归模型以及决策树模型.该模型可以预测建筑能耗并评估建筑管理方式对能耗的影响.     

建筑节能关键——墙体保温

据统计,在我国这个发展中国家,建筑能耗占到社会总能耗的30%,随着经济的发展,这一比例还可能不断增长.而在建筑能耗中,通过外墙造成的能耗约占建筑总能耗的50%.因而,重视墙体保温工作,努力降低能耗,提高外墙的隔热性、气密性已成为实现建筑节能的关键.     

巴西乘用车整车降能耗技术方案的设计与验证

针对巴西能耗要求和燃油、测试工况特点,根据市场需求及对标竞品,基于整车能耗开发流程设定能耗总目标和分解目标,分别从低滚阻轮胎应用、整车风阻优化、整车精细化标定等方面提出巴西乘用车整车降能耗技术方案。整车滑行阻力测试和能耗试验表明,优化后整车平均滑行阻力为328 N,较原基础车型平均阻力减小36 N,乘用车城市工况能耗为1.73 MJ·km~(-1),高速工况能耗为1.38 MJ·km~(-1),综合工况能耗为1.57 MJ·km~(-1),综合工况能耗达到设定能耗目标1.60 MJ·km~(-1)的要求。     

激光熔覆系统能耗建模分析方法研究

针对增材制造过程耗能机理复杂和能耗难以预测的问题,开展激光熔覆系统能耗建模分析方法的研究.根据激光熔覆系统的工作原理及能耗特性,将其分为激光发生器系统、冷却系统、机械臂控制柜、送粉系统以及辅助系统等5部分,通过理论分析和实验规律研究得到各部分能耗模型及系统整机能耗模型.最后通过316L不锈钢试件的激光熔覆实验对能耗模型和比能耗进行分析,结果表明,能耗和比能耗的预测结果与实验测量结果误差分别为1.37%和2.17%,从而验证了模型的准确性和有效性.该模型可用于激光熔覆系统能耗预测、工艺路线改善,实现绿色发展等,所提方法也可为其他增材制造技术相关能耗研究提供参考.     

能耗预测导向的建筑能耗异常数据识别与修复

建筑能耗异常数据处理是对建筑能耗进行准确预测的前提。为有效处理建筑能耗异常数据,利用基于机器学习的K-means和KNN(K-nearest neighbor)算法,对上海某酒店建筑2017年7月的逐时能耗数据进行了异常识别和修复。通过建立长短期记忆网络模型,利用处理后的能耗数据预测了该建筑2017年8月首周的逐时能耗数据。预测结果表明,提出的建筑能耗异常数据识别与修复方法能准确识别并修复建筑能耗异常数据,从而显著提高后续能耗预测的效果。     

机关办公建筑和大型公建能耗监管系统平台若干关键技术

以机关办公建筑和大型公建能耗为主要研究对象,研究机关办公建筑和大型公建能耗的在线监管关键技术,为建筑节能监管工作提供科学手段和技术支撑.根据建筑能耗监管系统的基本要求并考虑到实际情况,基于浏览器/服务器(B/S)模式构建了系统的网络拓扑结构,重点讨论Flex应用编程、轻量级网络地理信息系统(Web-GIS)地图、能耗数据实时压缩和解压、能耗数据拆分、能耗支路异常诊断和能耗数据挖掘等若干系统实现的关键技术.开发省市级地区机关办公建筑和大型公建能耗监管平台,在线对数百栋建筑进行能耗监管.实践证明,利用文中关键技术用于构建建筑能耗监管系统是有效可行的.     

基于台架模拟的纯电动汽车能耗经济性研究

 能源和环保问题使纯电动汽车能耗经济性问题被日趋重视,采用台架模拟的方法研究能耗经济性,建立了纯电动汽车能耗试验台架系统,开发了测试系统软件。以实验室研发的ECUV纯电动汽车为对象,在台架上测试不同车速下匀速行驶的百公里能耗作出能耗经济特性曲线,模拟道路循环行驶工况实现续驶里程及能耗仿真计算。通过测试纯电动汽车在不同整车质量下的百公里能耗,分析整车质量对能耗经济性的影响。研究结果用于指导ECUV纯电动汽车能耗性能的改善及续驶里程的提高,对开发其它电动汽车具有参考作用。     

外保温系统优化对建筑生命周期能耗的影响

针对北京某高校典型学生宿舍建筑,采用生命周期分析方法和动态模拟仿真方法,研究了建筑物材料生产阶段、运行阶段和废弃阶段及全生命周期的能耗与保温系统设计参数间的关系,以确定最优保温系统参数,指导建筑节能.研究表明,黏土砖、混凝土和水泥砂浆的材料消耗量最大,占材料总消耗的98.1%;就能耗而言,混凝土的贡献最大,占36.6%;材料生产阶段的能耗占生命周期能耗的5.6%¹8.8%,建筑运行阶段的能耗占生命周期能耗的80.6%18.8%,建筑运行阶段的能耗占生命周期能耗的80.6%⁹3.4%,处置阶段可以忽略不计;随着保温层厚度的增加,材料生产阶段的能耗线性增加,建筑运行阶段的能耗逐渐减小,而生命周期能耗存在最优值;当传热系数为0.3 W/m2 K、保温层厚度为130mm时,全生命周期总能耗最小.     

暖通空调系统的主要节能措施

目前暖通空调能耗占到建筑总能耗的30%-50%,且每年以较大速度递增。可见空调能耗在当前社会能耗中占了比较大的份额,由于各方面原因造成空调能耗浪费比较大,因此对空调系统节能的研究显得迫切及重要。