太阳能供暖中辅助热负荷需求量分析及软件开发

目的 开发出可以供专业零基础的人使用的,可灵活计算不同地区、不同房型的太阳能供暖时添加多少辅助热负荷的计算软件.方法 利用VB编制平台,建立全国气候资料库、辐射强度和典型房间等数据库,计算建筑供热所需负荷和集热器能够提供的负荷,得出辅助热源需提供的热负荷.结果 以沈阳地区和北京地区为例,给出一年中不同太阳能强度划分区域辅助热源最大添加量的大小和时间;各区域过渡季节太阳能集热器与建筑所需热负荷的匹配情况.两区域辅助热源最大添加量均在1月,且供热辅助热源的添加主要集中在冬季;过渡季节按标准已安装的太阳能集热器基本可以提供建筑供热所需热负荷.结论 此软件计算结果与实测结果基本相符,具有可靠性;可以对不同地点、不同房型和不同的集热器进行计算,具有广泛性;采用数据库的形式,具有开放性;结果以图表的形式输出,具有直观性.     

新型太阳能集热技术对黄山徽派建筑太阳能采暖贡献率分析

以位于中国安徽省黄山地区的一幢长10m,宽8m,高10m的三层民用徽派建筑为对象,进行采暖季太阳能贡献率分析.该建筑采用了瓦型太阳能双效集热模块和可翻转百叶型太阳能集热墙等两种新型太阳能集热技术,在采暖季利用太阳能来辅助采暖.其中瓦型太阳能双效集热模块和可翻转百叶型太阳能集热墙的平均集热效率可以达到50％和30％,建筑的太阳能贡献率能达到59％,结果表明新型太阳能集热技术能充分利用太阳能,可节约大量的采暖能耗.     

西藏地区太阳能采暖建筑热工性能优化研究

西藏地区太阳能资源非常丰富且冬季温度低,该地区非常适合大面积推广太阳能采暖系统,以达到节能减排的目的。但是由于实际大部分太阳能采暖工程,忽略了建筑围护对太阳能主动式采暖系统初投资与运行费用的影响,造成了太阳能主动式采暖系统初投资过高、太阳能保证率低。为了分析建筑热工性能对太阳能主动式采暖系统的影响,笔者利用数值模拟方法,将建筑热工性能与主动式太阳能采暖系统作为一个整体进行计算分析,利用初投资费用最低与全寿命周期总费用最低两个目标函数,对主动式太阳能采暖建筑热工性能的保温性能进行优化。结果表明,提高建筑围护结构热工性能,不仅可以降低太阳能采暖建筑的采暖运行费用,而且可降低整个系统的初投资。     

太阳能辅助火炕供暖系统热工性能

目的研究毛细管网型太阳能辅助火炕供暖系统的热工性能和效果.提出利用毛细管网型火炕的供暖模式,提高炕面的舒适性.方法利用数值模拟和实验测试两种手段分析两个对比房间的炕面温度和室内温度的变化趋势和规律.结果测试数据显示普通房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为65.7℃、43.28℃、39.82℃,炕面温差大于20℃,而采用该系统的房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为51.34℃、38.26℃、33.79℃,普通室内房间平均温度为12.2℃,太阳能辅热火炕房间室内平均温度为18.5℃,比普通房间室内平均温度高6.3℃.结论毛细管网末端热惯性小,运行时室内温度迅速升高,炕面的温度分布比普通火炕均匀,可依据主观意愿实时改善室内热环境,辅助火炕运行时有效地改善了农居室内及炕面的热舒适性.     

西北地区居住建筑太阳能采暖保证率

分析了拉萨、西安和西宁三地居住建筑在不同层数和保温要求组合条件下的采暖负荷;研究了拉萨多层居住建筑热负荷随窗墙面积比变化规律,以及单层传统民居在不同保温状况及有无附加阳光间时的热负荷.结果表明:各地的太阳辐射强度决定地区间的太阳能采暖保证率差别;太阳能采暖保证率随楼层减少、南向窗面积增大而升高.若对拉萨单层传统民居采取保温措施,并设置阳光间,可明显降低主动太阳能采暖集热器面积.     

与建筑一体化太阳能双效集热器系统夏季工作性能的影响

作为一种新型的太阳能光热建筑一体化系统,与建筑一体化太阳能双效集热器系统具有2种工作模式:在冬季的被动采暖工作模式和在其他无需供暖的时期的集热水工作模式。针对系统以自然循环方式工作的集热水工作模式,进一步建立了系统房间带窗结构时的理论计算模型。以设计的虚拟房间为对象,通过理论分析,研究了在夏季季节运行时,系统的工作水量和背板保温层设计对系统集热水性能和对建筑的热影响的不同情况。结果显示:对于系统设计来说,背板保温层的适宜设计厚度约在0.05 m,工作水量在夏季运行时的适宜量约是40~50kg/m2;系统在夏季工作时可以在一定程度上降低房间的冷负荷,不会造成传统被动采暖系统常遇到的夏季建筑过热问题。     

与建筑一体化太阳能双效集热招系统夏季工作性能的影响

作为一种新型的太用能光热建筑一体化系统,与建筑一体化太阳能双效集热器系统具有2种工作模式：在冬季的被动采暖工作模式和在其他无需供暖的时期的集热水工作模式。针对系统以自然循环方式工作的集热水工作模式,进一步建立了系统房间带窗结构时的理论计算模型。以设计的虚拟房间为对象,通过理论分析,研究了在夏季季节运行时,系统的工作水量和背板保温层设计对系统集热水性能和对建筑的热影响的不同情况。结果显示：对于系统设计来说,背板保温层的适宜设计厚度约在0．05m,工作水量在夏季运行时的适宜量约是40～50kg／m2;系统在夏季工作时可以在一定程度上降低房间的冷负荷,不会造成传统被动采暖系统常遇到的夏季建筑过热问题。     

太阳能在建筑中热利用的几个问题

随着我国建筑业的迅猛发展,建筑能耗在逐年增加,节约能源和开发利用新能源显得更加迫切与重要。太阳能作为可再生清洁能源,利用前景广阔。通过几个方面对太阳能在建筑中的热利用进行论述,得出如能充分利用太阳能必将发挥其巨大的环保和节能优势,有望成为替代能源。     

太阳能光伏发电与建筑一体化

太阳能光伏发电是新能源和可再生能源的重要组成部分,被认为是当前世界上最具发展前景的新能源技术.针对太阳能利用和建筑一体化这一新的课题,简述了太阳能光伏发电的工作原理,详细阐述了太阳能光伏与建筑集成系统的组成结构及其功能,并对太阳能光伏发电与建筑一体化的优点和存在的问题进行了详尽的分析.同时,根据目前我国太阳能光伏发电和太阳能光热利用技术日趋成熟的现实,提出了太阳能光伏发电与建筑一体化的发展方向,并预测了其未来的发展.     

低能耗建筑室内热环境质量评价

通过对室内热环境的理论分析,建立了室内热环境质量评价模型。利用该模型并结合计算机模拟技术对地下埋管通风的低能耗建筑室内热环境质量进行了评价。评价结果表明,ＰＤ〈２５％,室内热舒适性可达到令人满意的水平。     

自然状态下低层建筑室内热特性研究

利用周期性热作用下房屋的热稳定性理论对低层建筑(一层或二层)在室外气象参数自然作用状态下冬季的热物理性能进行了分析,为此类房屋节能改造提供了理论依据。     

双开口室内热压自然对流模拟及热源分析

以不同热源位置下的单侧双开口室内热压自然对流换热过程为研究对象,采用FVM方法对质量守恒方程、能量守恒方程进行离散求解,研究不同热瑞利数Ra(Ra=103~106)和不同热源位置的情况下,室内流体流线、等温线分布特征以及平均努赛尔数Nuav的变化。研究结果表明:随着Ra的增大,室内空气对流强度增大,对流热交换效果明显;在高Ra下,随着热源到左墙面距离与地面长度比D的增大,室内出现的漩涡增多;D=0.25时,Nuav在不同的Ra下均为最大值,热源的位置对换热量的影响较大;在同一Ra下,随着D的增大,室内对流换热效果越差;在不同D下,Nuav是以Ra为自变量的幂指数函数,拟合后其线性相关性可达96.2%。     

新型电子箱散热性能仿真分析

为得到一种散热效果较好的电子箱,运用CFD数值模拟从结构和风机流量两个方面对电子箱进行了设计优化。首先通过仿真对比选择带有折流板的新型电子箱,该结构的箱体相较于无折流板的箱体散热性能好;其次综合考虑电子箱工作性质、节能、经济等因素,为该箱体选用散热流量为300m~3·h~(-1)的风机;最后用实验验证了仿真数据的准确性,为电子箱散热性能的研究提供了数据支持与理论依据,同时为电子箱结构的放大和实际运用奠定了基础。     

汽轮机热力性能试验通用分析软件的研究

介绍了汽轮机组热力性能试验通用分析软件的组成，给出了汽轮机加热器的通用计算模型．采用了矩阵热平衡方程对汽轮机通用热力系统进行计算，该矩阵方程能够对包括辅助汽水系统、给水泵焓升以及外热量等情况的各种热力系统进行通用描述．确定了湿蒸汽参数的计算方法，分析了热耗率的不同概念及使用状况，认为制造厂通常使用的热耗率定义并不能充分说明机组的热力性能．根据ASMEPTC6汽轮机性能试验规程，对汽轮机组热力计算的数据进行分析处理，并以125MW机组的数据进行了软件验算．软件有较好的通用性和工程实用价值．     

喷砂强化对铝合金薄壁框架件形状的影响及应用

室内甲醛被动热催化的实际性能

张 舸¹,李 妍¹,白 娇¹,张群立²,刘 靖³

（1.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083;2.北京建筑大学 北京市“供热、供燃气、通风及空调工程”重点实验室,北京 100044; 3.河南理工大学 土木工程学院, 河南 焦作 454000）

创新点说明：

创新地提出被动式热催化净化室内甲醛的方法,利用散热器散热助力热催化反应,并搭建试验台进行验证。

研究目的：

研究被动热催化室内甲醛的实际性能。

研究方法：

1)实验研究,制备涂有贵金属催化剂Pt/TiO2的加热板,以模拟具有被动热催化功能的散热器。在受控温度下的不锈钢室中测量模拟散热器存在下的甲醛降解速率,并与在催化剂粉末存在下的甲醛降解速率进行比较。所使用的主要设备包括：气相色谱仪,氢空一体机等。

2)数据分析,温度和甲醛浓度对降解性能的影响进行了测量并以多项式的形式拟合。得到自变量内任意温度和甲醛浓度下,甲醛降解量的取值。

研究结果：

根据实验结果,在25～90 ℃下,甲醛的净化率随温度升高而增大。粉末状甲醛的净化率比被动式热催化的净化率要大。

结论：

1)在基于实验数据的分析中,ISO标准的10至50倍的甲醛浓度可以降低至接近允许极限;

2)发现涂层催化剂性能略差于催化剂粉末,结果差异可归因于辐射器引起的自然对流的传质能力;

3)发现清洁空气输送速率（CADR）仅仅是温度的函数,与研究范围内的室内甲醛浓度无关。

关键词：甲醛;Pt/TiO?;降解;被动热催化;CADR

     

水工建筑物设计软件的开发

本论述了水工建筑物设计软件开发的目的和应用,以及该项目总体方案的创新点和先进性,并且介绍了软件的适用性和使用方法,以及推广应用的前景。     

室内污染物排放的数值模拟分析

为了能快速排出室内污染物,利用计算流体力学(CFD)中的Fluent6.2软件,模拟了两种气流组织形式分别在3种通风速度下室内气流组织的速度场和甲醛的浓度场分布.对得出的速度场和浓度场进行分析:每种气流组织形式的速度场和浓度场都有较好的耦合性;其中下侧进上出的通风方式能更好的排除污染物;另外,适当增大送风速度能更好的降低污染物浓度.     

西安市冬季室内热环境现状与改造需求分析

用调查问卷的方法,对西安市冬季室内热环境、居民满意度、改造意愿与动因、改造效果、改造内容等方面进行了全面分析.结果表明,居民室内热环境较差,居民对室内舒适度不满意,改造意愿强烈.根据调查分析结果,对居民最希望改造的围护结构、供热计量装置、温度调节装置、热源改造等方面在5个示范社区中进行改造,实施改造后节能效果明显,从而明确了改造需求与改造重点.     

氯乙烯工艺流程模拟软件的开发 Ⅱ模拟与分析

应用文献[1]所建立的数学模型,研究了系统的解算策略,通过对氯乙烯生产过程进行模拟分析,探讨了各种影响因素和操作参数的影响规律,为氯乙烯生产在优化条件下操作提供了许多有价值的结论。