基于大数据的我国公共建筑空调负荷预测的研究进展

公共机构能耗监测平台为大型公共建筑空调节能运行和管理提供了大量数据。冷(热)负荷预测是建筑节能运行的关键环节,是实现建筑空调系统的优化控制的基础。文章从公共机构建筑大数据预处理、负荷预测算法及在空调系统节能运行应用等方面,综述了基于数据的公共机构办公建筑空调负荷预测进展,并进行展望。     

基于双温冷源的办公建筑负荷特性分析

以广州某办公建筑为例,介绍了模拟工具辅助工程设计方法,利用建筑热环境模拟软件Dest进行了详细的建筑逐时能耗模拟,完成了全年8760h的动态负荷计算,进而对此办公建筑分析了负荷频率和时间频率随空调负荷率的变化规律,对办公建筑双温空调系统的设备选型,时间控制等方面内容有一定的指导意义,更有利于减少建筑设备的初投资,降低双温空调系统的运行费用。     

变风量系统分区设计对某超高层办公建筑空调能耗的影响

以北京地区某超高层办公建筑为例,采用DeST软件模拟计算了不同朝向建筑分区的全年逐时冷热负荷。比较了4种不同变风量空调系统形式的全年供冷、供热量及运行费用。通过对比分析可得,应根据建筑分区负荷特点采用内外区分设空调及新风系统的方案,但是设置热回收新风机组的节能性不佳。     

北方地区公共建筑空调排风热回收系统技术经济评价方法研究

本研究从技术性、经济性、环境保护三个方面提出了空调排风热回收系统节能效果的分析方法。通过分析北京地区某办公建筑空调系统新风能耗的组成,认为北方地区适宜采用显热回收。结合该办公建筑空调系统板翅式显热回收装置冬、夏季运行的实测结果,采用热回收量、投入产出比、一次能源节省量、二氧化碳减排量等参量对该系统进行了热回收性能的分析与评价。分析结果表明,空调排风显热回收系统应用于北方地区公共建筑,冬季运行期间节能效果显著,具有较好的经济和环境收益。     

办公建筑热回收装置节能运行模式分析

当前新风负荷占建筑能耗的比重很大,而热回收可以有效减少新风负荷。为进一步细分空调系统中热回收装置的全年运行情况,提高热回收装置的节能运行效果,针对北京地区办公建筑,以研制的热管式热交换器为例,利用De ST软件构建了办公建筑模型。空调系统采用两管制风机盘管加新风系统。引入平衡温度的概念,划分了热回收装置的全年启停时间及对应运行模式,根据标准气象年的气象数据绘制能量回收效果图,得到相应模式下的热回收量,可节省62.6%~66%的新风负荷,节能效果明显。     

温湿度独立控制空调系统应用性能分析

温湿度独立控制空调系统是将空调显热负荷和潜热负荷分开处理的一种空调形式,与常规空调系统相比具有显著的节能潜力。本文通过对应用在深圳某办公建筑的温湿度独立控制空调系统进行测试,得到了高温冷水机组和溶液除湿新风机组等设备的实际运行性能,并借助分项计量电表数据统计分析了该空调系统全年运行能耗。与同类办公建筑相比,采用温湿度独立控制空调系统的该办公建筑节能约35%。     

围护结构热惰性对间歇供暖热负荷附加影响

为了研究围护结构热惰性对间歇供暖逐时热负荷附加的影响,笔者以北京某办公建筑围护结构热惰性作为分类,研究了围护结构类型Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以及围护结构类型Ⅱ保温形式对建筑逐时负荷、室内热环境影响,最后给出了在连续供暖耗热量基础上的逐时热负荷附加率,为间歇运行蓄热空调系统的设计和运行控制提供参考依据。     

对办公建筑负荷密度取值的探讨

利用某办公建筑能耗监测系统的后台数据,分析典型办公建筑的能耗情况、变压器运行情况及照明、空调类负载的运行情况,根据实际测量结果给出关于办公建筑负荷计算的建议.     

严寒地区蓄热太阳能-土壤源热泵系统能量与经济分析

在严寒地区,办公建筑空调系统年运行的热负荷远大于冷负荷。为了减少建筑能耗及实现空调系统长期稳定运行,采用太阳能-土壤源热泵系统(SGCHP)作为建筑的冷热源,并利用太阳能土壤蓄热维持土壤热平衡。本文对1个SGCHP系统在办公建筑应用实例进行能、利用效率与热经济学分析,结果表明该系统能量利用效率与效率均高于燃气锅炉与冷水机组的冷热源型式,其制热工况的效率高达0.482;其年度化成本、能成本、成本分别为83.43×104元/年、101.04元/GJ、729.67元/GJ,均高于其他冷热源型式,反映了该系统方案在经济与能量利用方面的合理性。     

基于动态模拟的公共建筑负荷研究

以武汉市某高层办公建筑为研究对象,结合当地气象数据与实测建筑使用情况,采用COMFIE软件进行了动态负荷模拟计算。详细分析了办公建筑夏季冷负荷与冬季热负荷构成特点和建筑内部不同楼层南北区域的负荷分布情况。结合实测温度和建筑实际空调耗电与采暖耗气情况,分析出空调系统的使用未能较好发挥中庭的作用,围护结构和新风系统的使用不当更加剧了建筑内部的负荷分布不均匀。     

某大型办公建筑的地源热泵空调系统方案设计

利用De ST软件计算分析了南京某大型办公建筑的全年动态负荷特点,基于土壤热平衡原则确定了该地源热泵项目的冷热源方案。该项目利用新风热回收技术大幅减少了冷热源系统需承担的建筑负荷,冷水机组+冷却塔与地埋管换热器联合的系统形式方便了运行管理,可为类似的大型公共建筑地源热泵空调系统方案设计提供参考。     

大型办公建筑中央空调主机选型的能耗模拟研究

利用HAP模拟程序探索建筑空调系统的优化方案,通过对实例工程广州某大型办公建筑A、B塔楼进行空调能耗模拟,采用不同空调主机配置方案,比较其初投资和运行能耗。结果表明部分负荷占有的频率较高,在实际大型工程中央空调主机选型时应结合部分负荷分布,合理选用小机;此外变频机组虽然初投资稍高,但节能效果显著,投资回收年限相对较短,在实际工程中可取。     

夏热冬冷地区办公建筑多联机空调系统冷负荷计算方法探讨

由于多联机空调系统具有间歇运行、邻室传热的特点，其运行模式对空调负荷计算结果影响较大，采用单位面积负荷指标的估算法可能造成选型偏大，导致成本增加和能源浪费。本文以上海某办公建筑为例，使用DeST软件模拟不同运行模式下建筑的冷负荷，探究办公建筑推荐的负荷放大系数范围。结果表明，T/CECA 20016—2022《多联机空调系统设计应用技术规程》中推荐的负荷放大系数范围1.2～2.0有一定的适用性，但对极端情况的房间还需要进一步放大，例如间歇短时运行。     

严寒地区会所建筑室内泳池空调通风节能设计分析

室内游泳池大厅、戏水池大厅等区域由于水体面积较大,往往会产生大量的余湿。本文通过分析室内泳池热湿负荷的产生机理,结合实际案例,通过设置"三集一体"的除湿热泵空调系统来营造良好的室内空气环境,实现空调通风系统的节能运行,为实际工程泳池空调通风设计提供参考。     

基于实测的温度湿度独立控制空调系统节能效果评估

采用TRNSYS对分别位于我国南方和北方的两栋办公建筑的温度湿度独立控制空调系统进行了模拟,并测试了其实际运行情况,发现系统各部分运行能效与模拟值存在差异,其中冷源和系统的实测节能率均比模拟值低10%以上。分析了空调系统各个组成部分的运行情况。结果表明,由于设计阶段室内热、湿负荷的预估以及设备选型过大,并且缺乏有效的运行调节措施,致使温度湿度独立控制空调系统没能体现出相对于传统空调系统的节能优势,建议从设计思路和运行策略两方面进行改进。     

哈尔滨地区办公建筑夜间机械通风能耗及室内热环境分析

采用EnergyPlus软件对哈尔滨地区典型办公建筑在常规空调系统运行模式与夜间机械通风系统运行模式下的室内热环境和能耗进行了模拟。结果表明,在哈尔滨地区,白天室外最高温度高于24℃时都适合进行夜间机械通风,一共约60d,占空调运行期的72.3%;整个夏季空调运行期内,采用夜间机械通风系统该办公建筑节电量指标为1.15kWh/(m2.a),节省运行费用指标为1.02元/(m2.a);在人工制冷阶段,夜间机械通风模式下的室内热环境明显优于常规空调模式,且房间体积与表面积比越小,越有利于提高室内环境的热舒适性;当室内空气设计温度较高时,室内温度下降大,延迟人工制冷开启时间长,但是节能量未必比室内设计温度较低时高。     

西安市大型办公建筑能耗与节能设计分析

办公建筑是城市公共建筑中的主要类型之一,其建筑能耗较大,尤其是大型办公建筑能耗更多。本文通过对西安市5栋大型办公建筑的能耗凋查,分析了其用能特征,得出其能耗主要为采暖和空调能耗,其能源类型主要为电能,其能耗为居住建筑用能的3倍还多的结论,总结得出大型办公建筑节能设计策略。     

办公建筑室内设定参数PMV-PPD分析与空调能耗模拟

办公建筑空调既应以满足人的舒适和健康为前提,又应以保护环境、节约能源为原则。本文基于PMV-PPD评价指标分析,认为厦门夏季办公建筑室内舒适温度设定范围是23.1～28.4℃。通过能耗模拟软件,对厦门夏季大型写字楼空调系统在不同室内设计温度下的运行情况进行模拟,得到不同设计条件下空调能耗量的变化。综合分析表明,厦门夏季大型写字楼空调房间温度值可设定为27～28℃。该设定值与以往室内温度设定值25℃相比较,可在保证人员热舒适的条件下,使大型写字楼的空调能耗减少8.3%～11.9%,对厦门的建筑节能具有重要意义。     

室内温、湿度对人体热舒适和空调能耗影响的研究

以采用一次回风集中空调系统的办公建筑为例,就室内温、湿度设计参数对空调房间热舒适环境和空调系统能耗的影响进行了分析。研究结果表明,在同样的室内人体热舒适环境(等效温度)的条件下,随着室内温度的增加,一次回风系统的需冷量和总的耗能量是增加的。因此,夏季提高空调室内温度是不节能的。在相同热舒适(等效温度)条件下,要减少空调系统的冷负荷,室内设计温、湿度参数在推荐的热舒适区范围内,宜采用较大的室内相对湿度和较低的室内干球温度的组合,或采用较高的等效温度。     

基于深度学习LSTM模型的短期空调负荷预测

通过预测空调负荷,提前改变空调运行状态可以有效提高空调系统的运行效率、改善室内热环境.本文提出基于深度学习LSTM模型短期空调负荷预测方法,对某建筑空调冷负荷进行预测,结果证明相对于传统预测模型,LSTM模型的误差更低,预测效果更好.