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期刊信息/Journal information
西安工程大学学报
西安工程大学
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西安工程大学

姚穆

双月刊

1674-649X

xuebao699@163.com

029-82330074

710048

西安市金花南路19号

西安工程大学学报/Journal Journal of Xi'an Polytechnic UniversityCSTPCD
查看更多>>本刊(原《西北纺织工学学院学报》)是经国家科技部、新闻出版部署批准公开发行的综合性学术刊物,中国工程院院士,本院名誉院长姚穆教授任主编。它以繁荣科学文化,发现、培养人才,促进学术交流,推动现代化建设为办刊宗旨,主要刊登纺织工程、环境科学与工程、化学化工、机械工程、信息技术与自动控制、管理工程、服装设计与工程以及基础学科等方面具有创见性或实用性的学术论文、研究简报及文献综述等。读者对象为自然科学工作者,高等院校教师及研究生等。
正式出版
收录年代

    西藏高原零碳太阳能区域供暖新模式与实践

    刘加平王登甲焦青太刘艳峰...
    1-8页
    查看更多>>摘要:西藏高原冬季寒冷漫长,煤炭、天然气等常规能源储量近乎为零,建筑供暖挑战极大.然而,当地太阳能资源极其丰富,具备利用太阳能实现建筑零碳供暖的先决条件.针对西藏高原"绿洲型"县城和乡镇,对"规模化太阳能集热+大型水体蓄热+建筑围护结构差异化保温+南北分环独立供暖"全链条零碳太阳能区域供暖模式进行了探索,阐述了规模化太阳能集热技术与产品、大型蓄热水体容量配置与高效蓄取热技术、建筑围护结构"差异化保温"设计方法、南北分环双独立供暖新系统等成套关键支撑技术与方法,并介绍了供暖新模式在西藏高原的工程实践经验与成效.

    西藏高原太阳能区域供暖零碳模式体系

    地热驱动的双温热力站系统及其变工况性能

    李天成石文星王宝龙
    9-18页
    查看更多>>摘要:高温地热能是宝贵的可再生能源供热资源,降低地热水回水温度是发挥地热供热潜力、扩大供热面积的重要途径.鉴于既有建筑普遍采用散热器等高温供热末端,而新建建筑多采用地暖等低温供热末端,二者的需求供水温度不同,对此提出了单吸收式热泵+双换热器的地热能驱动双温热力站系统,以制取高、低温末端用双温热水,并尽可能降低地热水回灌温度.模拟分析表明:在地热出水为100 ℃,二次网高、低温末端供热量相同且供水温度分别为50 ℃和35 ℃条件下设计的双温热力站,可将地热水回水温度降至20.1 ℃,相比于采用2个换热器串联的热力站,其地热水的回水温度可降低14.9 ℃、流量可降低18.6%,系统的COP提升11%,具有显著的节能优势.变工况分析表明:低温供热末端的应用有利于进一步降低地热水回灌水温,增加向末端用户的供热量,并提高双温热力站系统的COP.

    地热能双温热力站吸收式热泵变工况集中供热

    真空玻璃改造香港既有玻璃幕墙的热性能研究

    周浩杨洪兴石文超邱昌煜...
    19-27页
    查看更多>>摘要:为降低既有建筑的运行能耗,提出一种应用真空玻璃对香港高层建筑既有玻璃幕墙的节能改造方法,并通过户外实验测试对比研究了节能改造前后幕墙的热工性能和热舒适水平.结果表明,该节能改造方法可显著降低幕墙的内表面温度、内表面热流密度、太阳辐射透过率和太阳得热系数,并提高室内的热舒适水平.其中内表面热流密度平均降幅高达81.6%,太阳得热系数最大降幅可达83%,有利于降低建筑冷负荷.此方法适用于空调负荷需求大的城市,其分析结果将为在炎热气候地区开展高层建筑既有玻璃幕墙节能改造工作提供指导,并为实现"碳中和"目标助力.

    真空玻璃玻璃幕墙节能改造热工性能热舒适建筑能耗

    太阳能光伏蒸发冷却通风空腔的实验研究

    刘雅慧闫伟超崔鑫杨传钧...
    28-35页
    查看更多>>摘要:针对光伏组件在建筑外围护结构应用时所面临的光伏组件产热导致工作温度升高、发电效率降低,以及其对建筑冷热负荷的潜在影响等瓶颈问题,提出了太阳能光伏蒸发冷却通风空腔的解决方案.该方案涉及将光伏电池安装于建筑外围护结构表面,并与建筑墙体保持一定距离以形成通风空腔,同时在光伏电池背板一侧布置蒸发冷却装置.通过搭建室外测试平台进行对照实验,研究了蒸发冷却效应对太阳能光伏通风腔体各组件热湿性能的影响及其电性能的变化情况.结果显示,具有蒸发冷却的通风腔体在光伏正面、光伏背板、空腔背板以及空腔内部的降温效果显著.相较于未配置蒸发冷却的通风腔体,这些部分的平均温度分别降低了约3.7、7.6、4.5、3.9 ℃,降幅分别为10.2%、20.8%、13.6%、11.9%.同时,具备蒸发冷却的通风腔体的全天平均电功率相较于未配置蒸发冷却的通风腔体提升了约15.9%.验证了蒸发冷却技术在降低光伏组件工作温度,提高光伏组件发电效率方面的有效性,为光伏建筑一体化的进一步应用提供了数据支撑.

    光伏电池蒸发冷却围护结构通风空腔光伏建筑一体化

    冷凝器喷雾冷却对氟泵热管复合空调的性能影响

    黄翔王欣褚俊杰苏林...
    36-43页
    查看更多>>摘要:为了降低数据中心制冷系统能耗,解决氟泵热管复合空调夏季耗电量大的问题,通过在冷凝器外侧加装喷雾冷却装置提高机组能效,并在不同工况和不同城市分别对其进行性能研究和适用性分析.结果表明:在室外温度为15、25、35 ℃工况下,与未安装喷雾冷却装置相比,氟泵热管复合空调的制冷消耗总功率分别从3.44、4.51、6.48 kW降低至2.81、3.66、4.89 kW,能效比(energy efficiency ratio,EER)分别提高了13.4%、27%、30.7%.进一步分析显示,在哈尔滨、北京、昆明、上海、广州 五座典型城市中,全年能效比(annual energy efficiency ratio,AEER)分别提高了4.16%、6.69%、9.88%、10.76%、19.65%,并且空调的能效比提高率随着室外温度的升高而增大,在中、高温时长占比较大的城市节能效果更加显著.

    喷雾冷却复合空调数据中心能效比全年能效比温度分布系数

    用于农宅供暖的三角形太阳能空气集热器集热性能研究

    姜焱张欢万志豪
    44-51页
    查看更多>>摘要:用于农宅供暖的太阳能空气集热器均为平板型,通常安装于农宅南墙外侧,但农宅南墙除了门窗外,可用于安装集热器的面积有限,所以集热量也有限.为此,设计一种可安装在南、东、西墙的新型三角形太阳能集热器,以提高对太阳能资源的利用率.基于有限体积-能量法,建立了集热器的光学模型;联合光学模型,构建集热器的动态传热模型,并通过实验验证了模型的准确性;分析了集热器安装在农宅南、东、西墙的集热性能,并与传统贴墙安装平板太阳能空气集热器以及倾斜安装平板太阳能空气集热器进行了对比.结果发现,集热器安装在农宅东墙和西墙的集热量约为安装在南墙的60%和80%;三角形太阳能空气集热器安装在南墙的供暖季集热量比贴墙安装平板太阳能空气集热器高33.5%,比倾斜安装平板太阳能空气集热器高15.0%.

    三角形太阳能空气集热器农宅供暖集热性能光学模型动态传热模型

    不同电价模式下独栋住宅的光伏-储能系统运行策略及效果分析

    刘心阳张伟荣邓高峰王智超...
    52-61页
    查看更多>>摘要:为了解不同电价模式下,光伏-储能系统在独栋住宅应采取的运行策略以及运行效果,对样本建筑用电量和光伏系统发电量进行建模,针对阶梯电价和分时电价2种情景,为光伏-储能系统制定了常规运行模式和混合运行模式2种运行策略.随后,给出了1 000~2 500元/(kW·h)4种储能单价下,独栋住宅光伏-储能系统经济性指标净现值(net present value,NPV)和自消纳率(self consumption rate,SC)随储能容量增长的变化趋势并进行了分析.结果表明:光伏装机容量越大,NPV初始值越高.在常规运行模式下,不同装机容量下的光伏系统自消纳率随着储能容量的变大而逐渐提高,而在混合运行模式下,自消纳率基本不随储能容量增加而变化.在2种运行模式下,仅考虑经济性的最优储能容量均位于NPV曲线最高点,并且不同的光伏装机容量都会导致NPV初始值和排序的不同.

    独栋住宅光伏-储能电价模式储能容量

    太阳能再生屋面通风除湿床动态再生效果模拟分析

    柳晟崔景潭严天徐新华...
    62-69页
    查看更多>>摘要:室内湿环境显著影响着人体的舒适和健康,传统的建筑除湿方式往往存在着能耗高、结构复杂、维护成本大的问题.鉴于此,提出了一种屋面通风除湿床,分析了其再生阶段的热湿传递过程,建立了其动态传热传质数值模型并进行了再生过程动态特性模拟研究,为其实际应用提供理论参考.通过比较含湿量、有效再生时间、再生率等指标,分析了高低太阳辐射场景下该除湿床的再生特性.结果表明,在相同的硅胶涂覆厚度下,高太阳辐射工况(平均654.0 W/m2)下除湿床的稳态含湿量低于低太阳辐射工况(平均305.4 W/m2)的稳态含湿量.太阳辐射强度对除湿床再生有强化作用,高太阳辐射工况下再生率为57.3%,高于低太阳辐射工况下的再生率52.6%.高太阳辐射工况下,再生过程前3 h内再生量平均为8.31 g,随后的3 h内再生量平均仅有0.30 g,这表明天气良好的情况下3 h基本可以完成除湿床的再生.

    屋面通风除湿床太阳能再生有效再生时间再生率数值模拟

    低纬度海岛太阳能建筑逆向热工设计方法

    何知衡杨雯刘加平
    70-76页
    查看更多>>摘要:为了利用太阳能资源实现超低能耗建筑、创建绿色宜居的岛礁人居环境,课题组首次提出极端热湿条件下建筑"全遮阳"设计原则,创立了以太阳能光伏制冷系统与建筑防热设计相耦合的超低能耗建筑"逆向"热工设计方法,形成了适宜于低纬度海岛的超低能耗建筑新模式.实验及工程实践结果表明:全遮阳设计可大幅降低空调负荷和能耗,以南海美济岛示范建筑为例,经"全遮阳"设计后,该建筑的空调负荷可降低30%以上.若遵从逆向热工设计原则,可显著提高海洋建筑外墙、屋面和窗户的传热系数限值,实现全部依靠太阳能即可将建筑环境控制在舒适水平.低纬度海岛的超低能耗建筑新模式可有效减少对建筑设备的依赖,在建筑本体层面营造更舒适的室内热环境.

    海岛超低能耗建筑太阳能利用建筑热工设计遮阳空调负荷

    考虑源荷双重不确定性的综合能源系统规划优化

    李爱武邸亮董杰田喆...
    77-85页
    查看更多>>摘要:综合能源系统设计过程会面临可再生能源发电与能源需求的不确定性,以确定性方法进行设计时会引入次优决策的风险.为此,提出了一种考虑源荷双重不确定性的综合能源系统高效规划优化模型.首先,使用蒙特卡洛仿真模拟的方法生成了大量的原始随机场景集,在考虑边界条件不确定性的前提下,为了确保随机规划模型可解,对原始随机年场景进行了典型年及典型日的双重缩减.其次,为了验证基于缩减场景所得方案的有效性,以某工业园区的综合能源系统为案例,将随机规划方案代入原始随机场景集,进行生产模拟,测试了随机规划模型有效性.结果表明:典型日边界充分考虑了原始设计边界的不确定性,并且能够保证随机规划模型可解;与确定性优化模型相比,随机优化模型产生更为保守的方案,对可再生能源的配置更少,更多地依赖常规能源及电网;同时生产模拟的结果表明,随机规划方法在经济性上更具优势,其规划方案的等年值费用较确定性规划方案降低2.02%.

    综合能源系统不确定性随机规划场景缩减