学术探讨

• 持续湿热暴露下人体认知表现的响应规律分析

  朱辉;胡松涛;刘国丹;王海英;

  近年来不断加剧的全球变暖引起热浪频发，带来了持续的高温高湿天气，由此导致的人体认知能力受损的问题越来越受到社会关注。为了探索湿热暴露下人体认知表现响应规律，在温度分别为32、35、38、41℃,相对湿度为70%的湿热环境暴露下进行了5种持续认知测试，期间观察了14名男性受试者的认知测试结果(平均反应时间和平均正确率)随环境温度的变化特征。暴露期间认知测试不间断，直到受试者拒绝继续试验。结果表明：受试者处理认知任务的平均反应时间随环境温度升高而增加，平均正确率随环境温度升高而降低；在暴露时间内，平均反应时间在前3段测试中依次增加，然后在第4、5段测试中减少；而平均正确率在前3段测试中持续降低，在第4、5段测试中快速升高；此外，观察到相对认知表现随环境温度升高而降低，但环境温度高于35℃后降低速率减缓；相对认知表现在暴露时间内呈近似U形分布，且环境温度越高，U形曲线最低点对应的时间越靠前。该研究为湿热环境下认知能力的评估提供了一种潜在的解决方案。

  2024年03期 v.54;No.425 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K]
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• 河南农村建筑能效提升改造

  杨涛;李杰;刘群生;杜金宇;杜娟丽;耿李姗;于素蕴;黄冰;

  为了解目前河南省农村建筑的节能发展现状，对河南省农村现有建筑围护结构的热工性能进行了调研和总结。结果表明，既有农村建筑的墙体、屋面和门窗等的热工性能整体较差，导致供暖和制冷能耗很大。选取典型河南省农村建筑进行了围护结构改造设计，利用PKPM软件对改造前后的建筑能效提升率和经济性进行了计算和对比，分析得出可依据屋面、外墙、外门窗的优先顺序来确定既有农村建筑能效提升路线。其中：对屋面进行改造，其能效提升率相对较高、成本较低，保温层厚度可选取大于50 mm;对外墙进行改造，保温层厚度可选取大于40 mm,当有多面外墙需要改造时，优先改造北面墙。该改造方案可为既有农村建筑的节能改造提供参考，达到节能的目的。

  2024年03期 v.54;No.425 8-13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K]
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• 村镇多能互补供暖适宜评价方法

  杨雨莹;任晓芬;杜旭;张景;

  在清洁取暖政策的要求下，村镇多能互补供暖得到了快速发展，但在合理决策系统形式、准确评价应用效果方面存在明显滞后。本文从构建指标体系、赋权、综合评价三方面对现有评价方法展开综述，以寻求村镇多能互补供暖的最优评价方法，并应用于案例分析。结果表明，采用层次分析法确定指标体系、组合赋权法确定权重、模糊综合评价法确定系统形式、基于欧氏距离和灰色关联度的逼近理想解排序法评价应用效果比现有评价方法更准确。

  2024年03期 v.54;No.425 14-18+7页 [查看摘要][在线阅读][下载 1424K]
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• 基于既有农村住宅能效提升的常规清洁取暖方式经济性分析

  袁静;王选;马骊;王天生;李骥;

  以承德市某典型农宅为例，以清洁取暖设备现场运行检测数据为依据，分析了农宅节能改造前后采用空气源热泵供暖系统或蓄热式电锅炉供暖系统2种形式下的供暖能耗、改造成本及运行费用。通过对比分析可知：该典型农宅采用空气源热泵供暖系统比采用蓄热式电锅炉供暖系统整个供暖季能耗可降低约52.5%;安装相同的供暖系统，若进一步对农宅进行能效提升，整个供暖季能耗可降低约28.7%,供暖季居民承担的运行费用可降低36.9%～50.8%;在对农宅进行清洁取暖改造的基础上同步开展农宅能效提升可以大幅度减少居民供暖成本。

  2024年03期 v.54;No.425 19-23+117页 [查看摘要][在线阅读][下载 2847K]
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• 水电工程主厂房防火防烟分区划分的探讨

  王继琳;林志勇;

  鉴于《水电工程设计防火规范》修编过程中，对主厂房防火分区、防烟分区和疏散距离存在不同认识，本文从防火设计的基本理念出发，分析了水电工程的特殊性，同时采用性能化设计数模理论，确定了规范中防火分区、防烟分区面积，以及疏散通道长度的依据，探讨了水电工程的特点，为特殊工程防火设计规范编制提供参考。

  2024年03期 v.54;No.425 24-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1679K]
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工程设计

• 杭州国家版本馆恒温恒湿空调系统设计

  余红英;金涛;张浩;

  介绍了恒温恒湿库房空调系统的设计，提出了可在库房建成初期、运行稳定期、战时等灵活切换的3种运行模式，分析了其各自的处理过程与节能性；给出了平、战时空调系统选择方案，提出了平时回收空气源热泵机组和冷水机组的冷凝热作为再热热源，战时利用新风预冷实现温湿度独立控制的方法；利用CFD模拟对室内气流组织进行了优化设计；提出了采用含湿量控制代替定露点法进行湿度控制和风机变频等控制策略。通过调试与运行，证明了各项设计措施在项目中应用的有效性。

  2024年03期 v.54;No.425 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 2126K]
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调适运维

• 疫情防控形势下博物馆空调通风系统运行和管理方法探讨

  陈旭;

  博物馆空调通风系统既为文物提供适宜的展出、存储环境，也为参观人员提供舒适的热环境。面对疫情，博物馆空调通风系统如何有效避免成为病毒传播的媒介，是值得暖通专业运行管理人员分析、探讨的问题。本文结合文物保护需求和防疫工作需要，探讨了博物馆空调通风系统在新形势下的运行管理办法，为减少、控制病毒传播提供参考。

  2024年03期 v.54;No.425 35-38+13页 [查看摘要][在线阅读][下载 1862K]
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技术交流

• 大跨度空间非等间距喷口送风空调设计方法

  舒海文;马天驰;高进;

  针对大跨度空间负荷分布不均匀的情况，在传统射流公式法的基础上，提出了一种非等间距布置喷口的送风设计方案。结合某酒店多功能厅案例，阐述了如何根据房间负荷分布特点进行喷口的非等间距设计，并利用CFD软件对空调区温度场、速度场及热舒适性指标(PMV、PPD、DR(吹风感造成的不满意度))进行了模拟。结果表明，该方案取得了明显的改进效果，同时也验证了非等间距喷口送风设计方法的可行性。

  2024年03期 v.54;No.425 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 3254K]
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• 国家电网某机房末端断水温升数值模拟与实测对比验证

  张乐丰;郑品迪;张林锋;黄冬梅;杨超;韩泽磊;李扬;林楠;宋杰;贾涛;冯睿;

  对国家电网某机房进行了末端空调水阀从关闭到开启整个过程的实测与数值模拟对比研究，结果表明：冷、热通道机柜前门上温度传感器的模拟平均误差分别为3.1%和3.6%,瞬态模拟温升的整体变化趋势一致；冷通道各个传感器的逐时平均误差最大值为13.88%,平均值为9.31%。经安全运行策略分析可知，提出的优化方案能保证冷通道传感器温升极限全部在32℃以下，数值模拟可以有效预测机房IT设备的温度上升情况，减少机房温升灾难事件的发生。

  2024年03期 v.54;No.425 45-50+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 3816K]
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• 后疫情下公交、地铁和高铁中佩戴口罩对乘员热舒适影响的评估

  冯印帅;桂训俊;黄峙;李思宁;王少鹏;杨芯岩;殷士;樊一帆;

  在后疫情时代，佩戴口罩成为人们进出公共场所的重要防疫措施，特别是在乘坐大流量、高密度的城内与城际公共交通时。面部与口罩之间高湿且相对密闭的微环境对乘员热舒适会产生重要影响。本文根据佩戴口罩时热舒适指标的变化对PMV-PPD模型进行了校正，并将校正后的模型应用于公共交通的热舒适评估。结果表明：在公交车和地铁内佩戴医用口罩时，对热舒适的影响分别表现为降低和提升，预测不满意百分数平均差值分别为6%、-7%;高铁内热舒适表现为微小提升，平均差值为-0.5%;公交车、地铁和高铁内乘员的热舒适区占比分别为62.5%、27.1%、92.5%,表明高铁对热舒适环境的控制效果最佳。

  2024年03期 v.54;No.425 51-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 2695K]
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专题研究

• 街区尺度微气候影响下的垂直绿化热效应研究

  姜之点;石邢;杨峰;

  基于局地气候区(local climate zone, LCZ)背景气象条件，借助ENVI-met和EnergyPlus终端耦合模拟，评估了夏、冬季垂直绿化的降温、增湿和节能效应。结果显示：在热岛效应和相对湿度差异分别为1.4℃和5.3%的微气候影响下，垂直绿化的降温和增湿最大差异分别为0.16℃、1.1%;夏季垂直绿化单日节能量约132～278 W·h/m~2(5.7%～11.7%),全年节能量被冬季所增加的能耗部分抵消，节能率仅为3.2%～6.3%,其中92%来自植被遮荫，8%来自降温，而增湿对于节能效应则主要为负面影响(-11%)。研究结果有助于加深对微气候作用下垂直绿化响应机制及节能潜力的理解，为垂直绿化设计应用提供支撑。

  2024年03期 v.54;No.425 58-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 4429K]
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• 对撞射流下通风空间的流场结构实验研究

  王传岭;王聪聪;陈红兵;牛沙沙;

  为了研究送风口和回风口位置对室内流场结构的影响，本文搭建了采用多条缝对置撞击送风的通风缩比模型实验平台，利用激光粒子测速技术研究了等温和非等温工况下多条缝通风空间中不稳定气流场的速度和湍流信息。结果表明：等温和非等温工况下，送风口截面的流场速度、湍动能和涡量的空间分布类似，最大值分别可以达到1.3 m/s、0.1 m~2/s~2和60 s~(-1),射流碰撞形成2个大尺度涡旋，造成流场结构不稳定；CS4.5截面，流场速度、湍动能和涡量最大值分别可以达到0.9 m/s、0.04 m~2/s~2和30 s~(-1);CS3.5截面，速度与涡量最大值均出现在近壁面附近，分别为0.42 m/s、8 s~(-1),湍动能最大值出现在截面中间位置，为0.13 m~2/s~2,且流场中形成了大规模的涡旋；非等温工况下，送风口截面和CS3.5截面中小尺度涡旋增加，大尺度涡旋减少，热羽流抑制了大尺度流场结构，增加了小尺度流场结构。

  2024年03期 v.54;No.425 68-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 3896K]
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• 基于正交试验的地道风系统换热性能优化研究

  岳英俊;闫增峰;倪平安;郎嘉琛;姚珊珊;

  为了提高地道风系统的换热性能，建立了地道风系统换热理论模型并进行了验证。采用正交试验方法，以换热效率、换热量和性能系数为评价指标，研究了通风时间、空气流速、地道当量直径、地道长度、土壤类型和地道埋深对地道风系统换热性能的影响。结果表明：地道当量直径对不同指标均有显著影响，是影响换热性能的最关键因素；试验条件下系统换热性能的最优水平组合为空气流速3 m/s、地道当量直径0.3 m、地道长度90 m、土壤类型砂岩，该组合下系统换热效率为70%,换热量为2 550 W,性能系数为8.94。

  2024年03期 v.54;No.425 78-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2611K]
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• 活性炭吸附低浓度SO_2和丙酮的分子模拟研究

  陆禹名;曹国庆;冯昕;戎戈;吴延鹏;

  随着集成电路线宽的减小，电子工业洁净室中的气态分子污染物呈现出浓度低、种类多的特点。极低分压条件下，气态分子污染物在活性炭基化学过滤器中的竞争吸附机理尚不清楚。本文基于巨正则蒙特卡罗(GCMC)和分子动力学(MD)方法，模拟了不同温度和相对湿度下活性炭对低浓度SO_2和丙酮的吸附过程。结果表明：活性炭对SO_2和丙酮的吸附量随温度的升高而降低，随相对湿度的增大变化不明显；SO_2和丙酮同时存在对活性炭的初始吸附能力没有明显影响。

  2024年03期 v.54;No.425 86-91+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 3527K]
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• 基于夹点的带喷射器CO_2热泵系统性能分析

  杨俊兰;张鑫;王林秀;韩一飞;杜雨帆;

  为了研究带喷射器的跨临界CO_2内部过冷热泵系统(TCISE),基于夹点建立了TCISE的热力学模型，分析了冷却水进出水温度及流量对系统性能的影响。研究表明：冷却水进水温度从25℃降低到15℃时，最优高压压力从9.3 MPa降至8.8 MPa,降低了5.4%,最大COP从3.83提升至4.27,提高了11.49%;TCISE存在临界冷却水出水温度和临界冷却水质量流量，当冷却水进水温度一定时，在出水温度低于临界出水温度或质量流量高于临界质量流量时，系统COP保持不变。

  2024年03期 v.54;No.425 92-97+171页 [查看摘要][在线阅读][下载 2310K]
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• 西安地区开放式办公建筑夏季人体热舒适调查研究

  赵胜凯;杨柳;高斯如;翟永超;

  以西安地区6栋典型开放式办公建筑为研究对象，通过热环境参数测试和主观问卷调查相结合的方式进行了现场调研，分析了实际办公建筑中人员的热舒适需求，并将调研结果与现有标准及其他气候区现场研究进行了对比。结果显示，西安地区夏季办公建筑受访者的中性温度为25.4℃,偏好温度比中性温度低0.2℃,80%可接受温度上限为28.2℃。

  2024年03期 v.54;No.425 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K]
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• 南昌高校宿舍夏季睡眠环境现场调查与统计分析

  刘晨;龚剑;田瑛文;陈璐丝;钟延芬;

  以南昌某高校学生宿舍为研究对象，测量了夏季夜间室内温度、相对湿度、风速、CO_2浓度等环境参数，并对26名受试者睡前和醒后的主观环境评价及睡眠质量进行了调查。利用统计学方法对测量和调查结果进行了分析，结果表明：睡眠状态与睡前清醒状态热中性温度都为25℃,睡眠状态有比清醒状态更宽的可接受温度范围；宿舍夜间CO_2浓度较高，醒后室内空气品质满意度比睡前显著降低，应适当增强通风；睡眠期间较高的室内温度、相对湿度和CO_2浓度都会导致睡眠质量下降；夜间凉爽且通风良好的室内环境更有利于提高学生睡眠质量。

  2024年03期 v.54;No.425 105-110+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 2383K]
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• 核岛冷链通风空调系统性能优化研究

  伍经纬;郑文科;王玉;姜益强;

  核岛冷链通风空调系统的设计存在余量值过大、运行能耗高、调节控制笨重等问题。为了降低核电的成本，本文基于“华龙一号”某厂房实际通风空调系统，建立了主要能耗设备的数学模型，确定了系统节能优化目标函数和约束条件，使用遗传算法研究了通风空调系统节能运行的优化效果。分别计算了2种优化方案在负荷率变化和高温与常温末端负荷比不同时，系统整体及各设备能耗情况。结果表明：单台冷水机组运行，高温与常温末端串联的系统形式节能率为14.1%,但随着末端负荷比的增大，节能率降低；单台冷水机组运行，高温与常温末端串联、高温末端额外增加高温冷水机组的系统形式在负荷比为2时节能率为17.2%,节能效果优于方案1的12.2%。

  2024年03期 v.54;No.425 111-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1802K]
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低碳建筑

• “光储直柔”建筑案例特征分析及系统设计相关问题探讨

  孙冬梅;康靖;郝斌;李雨桐;于海超;孙林;

  “光储直柔”是解决建筑光伏发电与建筑终端用电时空错配难题等问题、促进光伏发电本地消纳的重要技术手段之一，也是以可再生能源为主体的新型电力系统实现“荷随源动”,提高供电安全性、可靠性与稳定性的重要支撑技术，对于零碳建筑和零碳电力的实现也具有重要作用。本文在对国内“光储直柔”建筑示范项目调研的基础上，汇集17个典型案例，分析了“光储直柔”建筑的气候区域、建筑类型、建筑规模等分布特征和建筑光伏、储能、直流配电、直流用电场景等技术特征，提出了建筑“光储直柔”的适宜应用场景、系统拓扑结构及电压等级选择建议和“光储直柔”系统的容量配置方法，指出了城市和农村建筑“光储直柔”发展的差异化技术路径，为建筑“光储直柔”的设计与推广应用提供一些有益参考。

  2024年03期 v.54;No.425 118-129+34页 [查看摘要][在线阅读][下载 4413K]
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• 深圳地区某近零能耗学校设计探讨

  于振峰;骆诗哲;温小勇;丁东山;曾庆雄;

  以深圳地区某学校项目为案例，对近零能耗建筑相关技术难点进行了分析论证，并提出多项运维、科普措施：采用分体空调的教室设置集中新风系统；利用EnergyPlus软件进行模拟计算，证实热回收装置在深圳地区不具有经济性，新风系统不设置热回收装置；编制近零能耗建筑运行管理手册和师生个人节能减排行为建议书，并结合课程进行知识科普，倡导师生行为节能。

  2024年03期 v.54;No.425 130-135+156页 [查看摘要][在线阅读][下载 2106K]
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• 超低能耗住宅暖通空调系统设计与运行探讨

  马婷婷;张震;李峻炜;王觉;孙慧琳;刘磊;曹馨匀;

  超低能耗建筑旨在使运行能耗最小化的同时，给住户提供比常规住房更好的室内空气质量(IAQ)和热湿条件。这种技术体系的核心是实现被动技术的最大化利用，减少建筑本身的冷热需求，同时优先应用可再生能源，以减少建筑供暖、供冷和照明能耗。本文以青岛地区中德被动式超低能耗住宅推广示范小区为例，首先介绍了被动式超低能耗住宅的被动设计方案；其次，详细介绍了项目的暖通空调设计方案，包括冷热源系统、新风系统、厨房通风等方面的设计；最后，对典型住户进行了连续监测，并分析了系统运行效果。本文的研究旨在探索超低能耗住宅被动设计及暖通空调设计方案，为住宅的低碳设计提供技术经验。

  2024年03期 v.54;No.425 136-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 2283K]
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供热技术

• 基于工业余热与可再生能源耦合的赤峰市低碳供热研究

  方豪;黄伟;江亿;朱旭;

  以赤峰市大温差供热工程实践为例，介绍了赤峰市低碳供热方案的设计理念和实施步骤。从赤峰市供热热源紧缺，城区周边电厂乏汽余热、工业余热和弃风电力转化热量潜力估算，降低一次网回水温度必要性，大温差供热推进和分阶段实施过程，各阶段热平衡等5个方面进行了详细说明。根据规划，至2035年赤峰市中心城区供热热量来源于非供暖季储存弃风电力转化热量和工业余热，以及供暖季工业余热和燃煤调峰电厂热量，单位供热面积的二氧化碳排放强度是现状的1/30。

  2024年03期 v.54;No.425 144-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 2615K]
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• 直埋热水供热管道泄漏定位检测实验研究

  徐自强;李成;穆连波;张立申;王海鸿;王随林;

  选用傅里叶滤波法和小波阈值法进行了管道泄漏信号降噪和泄漏定位的对比研究。在DN300管路的实验直埋热水供热系统上进行了泄漏检测实验，采用小管径支管和调节阀模拟泄漏点、加速度传感器测量声波振动信号，依次选用2种滤波方法对直埋热水供热管道泄漏的声波振动信号进行数据降噪处理，讨论了泄漏信号降噪前后的信号频域特征和定位精度。在北京市某小区直埋供热管道进行了声波降噪泄漏检测工程验证，定位偏差不超过1.0 m。研究表明，傅里叶滤波法和小波阈值法对直埋热水供热管道泄漏定位的声波振动信号降噪处理效果显著，小波阈值法保持了全频段的信号特征，可获得更高的定位精度。

  2024年03期 v.54;No.425 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 2997K]
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• 基于PSO-ELM组合算法的热力站负荷预测研究

  马文菁;郭晓杰;曹姗姗;孙春华;夏国强;齐承英;

  提出了一种粒子群优化极限学习机(PSO-ELM)算法用于热力站负荷预测，应用粒子群(PSO)算法优化极限学习机(ELM)的输入权值和隐含层阈值。将提出的组合算法应用于天津市某小区热力站的负荷预测中，并与ELM、支持向量回归(SVR)和粒子群优化支持向量回归(PSO-SVR)算法在同等条件下进行比较。结果表明，PSO-ELM在预测精度上优于其他算法；在热负荷波动较大时，表现优于PSO-SVR;在一定范围内样本容量对预测结果影响不大，PSO-ELM可遗忘更多的数据。

  2024年03期 v.54;No.425 157-162页 [查看摘要][在线阅读][下载 2492K]
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• 混合式电热互补供暖系统建模与仿真分析研究

  梁晓龙;章楠;张俊伟;张浩然;钟崴;林小杰;

  建立了热力站处配置电供暖设备的新型混合式电热互补供暖系统，并对系统进行建模仿真和性能分析。研究表明，相比于集中式电热互补供暖系统，采用配置热泵和蓄热装置的混合式电热互补供暖系统的环境、经济和节能效益指标优化比分别为1.91%、2.41%、2.90%。随着电替代供暖负荷比例的增加，混合式电热互补供暖系统的各个性能评价指标优化比逐渐提高。通过电供暖增加了供热系统的可再生能源消纳，并有效降低了热网损耗，系统性能得到较大提升。

  2024年03期 v.54;No.425 163-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 2714K]
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• 沈阳市农村地区清洁取暖改造需求分析

  滕聪;刘辉;左雨凝;

  近年来，随着清洁取暖试点城市的深入推进，北方农村散煤替代工作取得显著进展。针对沈阳农村地区清洁取暖改造需求，开展了农村供暖现状调研，并监测了实际供暖效果，通过构建典型农房模型，计算分析了供暖负荷。通过分析沈阳地区供暖季室外温度特点，进行了空气源热泵结霜分析。归纳总结了沈阳农村地区清洁取暖需求，为科学开展农村清洁取暖改造提供准确依据和技术指导。沈阳农村地区清洁取暖设备应确保在-25℃时能正常工作，设备选型参考热负荷为132.85 W/m~2,农户每个供暖季运行费用尽量不高于2 000元。

  2024年03期 v.54;No.425 172-176页 [查看摘要][在线阅读][下载 2271K]
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