時(shí)間：2023-03-30 11:35:20
序論：在您撰寫負(fù)荷理論論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
在會(huì)計(jì)學(xué)雙語(yǔ)多媒體設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)者往往忽略了學(xué)習(xí)者的工作記憶有限容量的特征，使學(xué)習(xí)者增加了很多不必要的認(rèn)知負(fù)荷，降低了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。通過(guò)認(rèn)知負(fù)荷理論不僅使我們更深刻地理解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程，同時(shí)為教學(xué)媒體設(shè)計(jì)提供強(qiáng)了有力的指導(dǎo)。在會(huì)計(jì)學(xué)雙語(yǔ)多媒體設(shè)計(jì)中的主要思想是在既定的內(nèi)部認(rèn)知負(fù)荷情況下，運(yùn)用通道效應(yīng)、整合效應(yīng)、標(biāo)記效應(yīng)、冗余效應(yīng)、注意力分散效應(yīng)等來(lái)降低外部認(rèn)知負(fù)荷并提高其關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷，實(shí)現(xiàn)圖式的獲得與規(guī)則的自動(dòng)化。
(一)充分利用圖表，發(fā)揮通道效應(yīng)認(rèn)知負(fù)荷理論中的通道效應(yīng)是指人的工作記憶可以同時(shí)處理不同的感官通道呈現(xiàn)的信息，主要是指視覺信息和聽覺信息。在多媒體設(shè)計(jì)中如果能同時(shí)采用視覺和聽覺雙重感官通道輸入信息，不僅可以降低外部認(rèn)知負(fù)荷，又能促進(jìn)學(xué)習(xí)者對(duì)多種表征信息之間建立聯(lián)系，而且通過(guò)視覺和聽覺同時(shí)獲得的信息更容易形成圖示而存儲(chǔ)于長(zhǎng)期記憶中，提高學(xué)習(xí)效率。因此在會(huì)計(jì)學(xué)雙語(yǔ)的教學(xué)中應(yīng)該充分利用圖表，因?yàn)閳D表使學(xué)生更容易理解會(huì)計(jì)業(yè)務(wù)及會(huì)計(jì)循環(huán)之間的聯(lián)系，圖表即包括靜態(tài)的也包括動(dòng)態(tài)的視頻，在媒體中使用圖表很多時(shí)候能收到文字無(wú)法實(shí)現(xiàn)的效果，圖表的可視化效果會(huì)沖擊學(xué)生的視覺神經(jīng)，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)者的關(guān)聯(lián)認(rèn)知負(fù)荷，在圖表使用過(guò)程中也注意音頻效果的配合。
(二)恰當(dāng)呈現(xiàn)材料，防止注意力分散在學(xué)習(xí)多個(gè)相關(guān)信息源的材料時(shí)，學(xué)習(xí)者需要在多種離散的信息源中反復(fù)“尋找----匹配”，這種重復(fù)的搜索必然會(huì)分配注意力資源，使得工作記憶增加負(fù)荷，消耗學(xué)習(xí)者的認(rèn)知資源，降低學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效率。認(rèn)知負(fù)荷理論中的整合效應(yīng)認(rèn)為，當(dāng)學(xué)習(xí)中所需要的相關(guān)信息整體呈現(xiàn)比分開呈現(xiàn)能使學(xué)生收到更好的學(xué)習(xí)效率。因此消除分散注意力效應(yīng)的辦法是整合學(xué)習(xí)材料中相互所指的部分，在多媒體設(shè)計(jì)中將相關(guān)內(nèi)容的資料以整合方式呈現(xiàn)，這樣才能使學(xué)習(xí)者有效地獲得信息。如在講解會(huì)計(jì)信息從日記賬過(guò)記到總賬這部分內(nèi)容時(shí)，要在多媒體課件中盡可能把過(guò)賬的信息在一張PPT上呈現(xiàn)，避免學(xué)生在多張PPT中來(lái)回搜索相關(guān)信息。在會(huì)計(jì)學(xué)雙語(yǔ)多媒體設(shè)計(jì)中要注意不要添加與主題無(wú)關(guān)的文字、聲音或者是畫面，因?yàn)檫@些信息會(huì)分散學(xué)生的注意力，有限的認(rèn)知資源會(huì)被不相關(guān)的材料所浪費(fèi)。
(三)課件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單明了，避免冗余效應(yīng)認(rèn)知負(fù)荷里的減少冗余原則認(rèn)為，能夠應(yīng)用圖像和聲音表達(dá)清楚的內(nèi)容就沒有必要再加上相關(guān)文字解釋。國(guó)內(nèi)外既往研究都得出在媒體設(shè)計(jì)中加入有趣但是與學(xué)習(xí)內(nèi)容無(wú)關(guān)的聲音和畫面會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)主題內(nèi)容理解和運(yùn)用變差。而在實(shí)際教學(xué)中很多教師強(qiáng)調(diào)多媒體的“多”，將課件中加入大量的圖片在輔以文字說(shuō)明和背景音樂(lè)，采用多種材料表征方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣出發(fā)點(diǎn)是好的，但從學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷的角度出發(fā)就會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣表述實(shí)質(zhì)上不僅將多余的信息傳遞給了學(xué)生，同時(shí)也會(huì)分散學(xué)生的注意力。如在會(huì)計(jì)學(xué)雙語(yǔ)結(jié)賬流程的講解中，課件上一邊展示用“T”字賬表明的結(jié)賬流程圖，在流程圖旁邊又加入相關(guān)的解釋文字，學(xué)生在學(xué)習(xí)此內(nèi)容時(shí)就會(huì)一邊聽老師講解，一邊看流程圖，在去閱讀旁邊的說(shuō)明文字，這會(huì)造成學(xué)生的視覺通道中的認(rèn)知負(fù)荷超載，反而影響其學(xué)習(xí)的效率，解決該問(wèn)題的最好方式就是把流程圖旁邊的多余文字刪除，因此在會(huì)計(jì)學(xué)雙語(yǔ)媒體設(shè)計(jì)中應(yīng)該做到以下兩點(diǎn)：第一，減少界面中的鏈接和控制按鈕，因?yàn)樾畔⒌念l繁交互會(huì)分散學(xué)生的注意力增加認(rèn)知負(fù)荷。第二，簡(jiǎn)化內(nèi)容，界面不要進(jìn)行復(fù)雜的裝飾，教學(xué)內(nèi)容力求簡(jiǎn)練，能用會(huì)計(jì)分錄說(shuō)明的問(wèn)題就不要在去用過(guò)多的語(yǔ)言解釋。
二、結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞超市陳列柜風(fēng)幕CFD熱負(fù)荷分析濕度場(chǎng)
1引言
陳列冷柜已經(jīng)在各類超市中已得到認(rèn)可和普及，內(nèi)外側(cè)的隔熱一般采用風(fēng)幕。但是風(fēng)幕對(duì)周圍空氣有較強(qiáng)的卷吸作用；另一方面，冬季陳列框風(fēng)幕的冷泄漏又形成超市空調(diào)系統(tǒng)的一個(gè)重要冷負(fù)荷。因此，研究陳列柜風(fēng)幕系統(tǒng)形成的影響因素是設(shè)計(jì)節(jié)能、性能優(yōu)良的陳列柜的關(guān)鍵，也是設(shè)計(jì)超市空調(diào)系統(tǒng)的依據(jù)。
國(guó)內(nèi)外對(duì)風(fēng)幕的研究主要集中于溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，如DavidStribling仿真了簡(jiǎn)化的冷柜，將他的誤差主要?dú)w結(jié)于對(duì)濕度場(chǎng)的研究[1]。
南加州Edison制冷實(shí)驗(yàn)室（SCERTTC）定量測(cè)試的典型陳列柜的冷負(fù)荷分布情況，提出陳列柜73%的能耗來(lái)自風(fēng)幕的耗
散[2]。
本文采用CFD方法對(duì)立式陳列柜的風(fēng)幕系統(tǒng)進(jìn)行仿真，以期為陳列柜風(fēng)幕系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供設(shè)計(jì)思路。
2CFD模型和邊界條件
2．1計(jì)算模型
立式陳列柜通常成排放置，其長(zhǎng)度方向尺寸遠(yuǎn)大于高度和深度方向，故可簡(jiǎn)化為二維模型。臥式陳列柜的結(jié)構(gòu)如圖1所示。計(jì)算時(shí)忽略外部輻射和絕熱層的傳導(dǎo)換熱?；仫L(fēng)空氣在流道內(nèi)經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器，溫度、濕度降低后，經(jīng)過(guò)噴射口水平射出，形成臥式陳列柜的風(fēng)幕。與立式陳列柜相比較，臥式陳列柜的出風(fēng)速度較低，在浮升力的影響下，風(fēng)幕有較大的變型。因此本文中紊流模型選用帶浮升力項(xiàng)的雷諾應(yīng)力模型（ReynoldsStressModel）。
濕度場(chǎng)的采用簡(jiǎn)化的組分平衡方程：
m1表示組分1的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；J1是擴(kuò)散通量；R1是反應(yīng)生成率，本案例中為0。我們把水蒸氣在陳列柜中生成小液滴的反應(yīng)，簡(jiǎn)化為水蒸汽低于當(dāng)?shù)芈饵c(diǎn)溫度就產(chǎn)生小液滴，且在固體壁面不凝結(jié)。
圖1臥式陳列柜結(jié)構(gòu)示意與實(shí)驗(yàn)點(diǎn)分布圖
2．2邊界條件的處理
1）為使求解過(guò)程穩(wěn)定，所有邊界均采用速度為零，絕熱的第一類邊界條件，外部空間為大空間，溫度為27℃，絕對(duì)濕度為10g/kg。
2）進(jìn)風(fēng)口按實(shí)驗(yàn)值設(shè)定速度、溫度邊界條件；回風(fēng)口邊界條件按進(jìn)風(fēng)口設(shè)定為-10Pa的壓力邊界條件。進(jìn)風(fēng)口的絕對(duì)濕度為0.2g/kg，溫度為-30℃，送風(fēng)速度0.6m/s。
3）壁面函數(shù)采用Spalding方法處理，該方法比較適合于Pr<1氣體。
4）為了加快收斂速度，動(dòng)量方程采用QUICK算法，壓力方程采用標(biāo)準(zhǔn)SIMPLE算法。
2．3實(shí)驗(yàn)裝置與誤差分析
計(jì)算所用的陳列柜原型被放在一個(gè)獨(dú)立的房間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，該房間溫度波動(dòng)小于1℃，濕度波動(dòng)小于0.2k/kg。溫度的測(cè)量采用T型熱電偶，速度測(cè)量采用熱球風(fēng)速儀，濕度的測(cè)量采用電阻型高分子濕度傳感器，并用TESTO-400型測(cè)量?jī)x進(jìn)行校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，數(shù)據(jù)采集使用KEITHLEY-2700數(shù)據(jù)采集儀，測(cè)試前將熱電偶放在冰水混合物中進(jìn)行校準(zhǔn)。
實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值比較如圖2、3、4所示。結(jié)果顯示：說(shuō)明本文建立的模型基本能反應(yīng)其速度場(chǎng)與溫度場(chǎng)的實(shí)際分布。
圖2測(cè)試點(diǎn)溫度比較圖
圖3測(cè)試點(diǎn)絕對(duì)濕度比較圖
圖4測(cè)試點(diǎn)速度比較圖
分析實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值之間存在的誤差，認(rèn)為主要來(lái)源于以下4點(diǎn)：
（1）由于采用直接測(cè)量法，測(cè)量所采用的濕度傳感器和熱球風(fēng)速儀對(duì)風(fēng)幕有一定的干擾作用，因此存在一定誤差。
（2）計(jì)算模型中僅考慮對(duì)流換熱的影響，并對(duì)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化。實(shí)際工況下，輻射傳熱和由風(fēng)道外側(cè)保溫層進(jìn)入的傳導(dǎo)熱對(duì)溫度場(chǎng)也有一定影響。
（3）在數(shù)值計(jì)算中，濕度場(chǎng)并未完全耦合。盡管在風(fēng)幕上方的濕度測(cè)量結(jié)果顯示有一層濕空氣飽和區(qū)，形成的小液滴必定會(huì)在重力的影響下對(duì)濕度場(chǎng)有一定的作用，但是在CFD計(jì)算的每個(gè)網(wǎng)格中，僅在擴(kuò)散方程中處理濕空氣，所以會(huì)產(chǎn)生一定的誤差。
（4）另外，陳列柜外側(cè)存在一定的亂流干擾。所以，實(shí)際情況下陳列柜風(fēng)幕的隔熱效果比CFD計(jì)算稍差。
3CFD分析
3．1流場(chǎng)分析
CFD計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)在于能比較方便地改變邊界條件及其參數(shù)，分析各參數(shù)的影響并對(duì)其優(yōu)化，減少實(shí)驗(yàn)試制的次數(shù)，以節(jié)約研制費(fèi)用并縮短周期。從風(fēng)幕的流場(chǎng)圖（圖5）可以看出風(fēng)幕按其結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)不同的區(qū)域：
圖5陳列柜流函數(shù)分布圖
第一個(gè)區(qū)是出口區(qū)，由于風(fēng)口僅僅采用兩片薄板作為氣流噴射方向的引導(dǎo)。所以出風(fēng)口的速度分布不理想，主要表現(xiàn)在：1.出風(fēng)口的橫截面沒有均勻的速度梯度，導(dǎo)致風(fēng)幕的脈動(dòng)速度較強(qiáng)，不利于隔熱和隔濕。如果采用塑料孔板整流，風(fēng)幕的水平方向性會(huì)更強(qiáng)，脈動(dòng)速度較弱，隔熱隔濕的效果會(huì)更好。
圖6陳列柜溫度場(chǎng)分布圖
第二個(gè)區(qū)是發(fā)展區(qū)，在這一區(qū)域，風(fēng)幕在浮升力的作用下有較大的變形，風(fēng)幕的主流與方向與陳列柜底板板呈45度角。在這一區(qū)域，風(fēng)幕的中心速度進(jìn)一步降低，它的兩側(cè)面受到黏性力的作用，而逐漸耗散。同時(shí)在其下方形成一個(gè)渦流。當(dāng)風(fēng)幕的主流遇到陳列柜底板后，風(fēng)幕的主流再次改變方向，順著底板流動(dòng)，并在其上方形成一個(gè)較長(zhǎng)的渦流。該渦流的底部與溫度較低的風(fēng)幕接觸，頂部與陳列柜上方的熱濕空氣接觸，所以這個(gè)渦流循環(huán)是陳列柜熱濕負(fù)荷的主要來(lái)源之一。
第三個(gè)區(qū)是回風(fēng)區(qū)，在該區(qū)域，風(fēng)幕在回風(fēng)口的抽吸作用下重新匯合。但是其上方有一定的空氣渦流，風(fēng)幕的底部又受到陳列柜壁面的影響，氣流的方向不一致，導(dǎo)致風(fēng)幕的溫濕度進(jìn)一步升高（見圖6）。
3．2濕度場(chǎng)分布
從絕對(duì)濕度場(chǎng)圖（圖7）來(lái)看，從蒸發(fā)器排出冷空氣的相對(duì)濕度一般為85%，由于送風(fēng)通道有一定的漏熱，使得出風(fēng)口的相對(duì)濕度降低至70%左右。在風(fēng)幕與環(huán)境熱濕空氣交換的過(guò)程中，第一區(qū)域上方的絕對(duì)濕度與相對(duì)濕度最大，極有可能在該處形成小液滴。在回風(fēng)口附近，溫度梯度比絕對(duì)溫度梯度大，所以應(yīng)該產(chǎn)生回風(fēng)口上方的相對(duì)濕度回風(fēng)口下方的相對(duì)濕度小的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象在實(shí)際測(cè)量中得到了證實(shí)（見表1）。
圖7陳列柜絕對(duì)濕度分布圖
利用CFD計(jì)算，陳列柜熱負(fù)荷的分布如表2所示。在試驗(yàn)工況下陳列柜的主要熱負(fù)荷來(lái)自風(fēng)幕的顯熱負(fù)荷見圖8。
圖8陳列柜熱負(fù)荷分布圖
陳列柜溫濕參數(shù)表表1溫度(K)絕對(duì)溫度（g/kg）
蒸發(fā)器出口2430.2
出風(fēng)口244.980.2
回風(fēng)隔篩252.980.74
回風(fēng)通道入口253.350.74
總增量10.350.54
陳列柜的熱負(fù)荷分布表表2
顯熱負(fù)荷潛熱負(fù)荷
總熱負(fù)荷（J/m）488.7
出風(fēng)口通道（%）16.9-
風(fēng)幕（%）68.4811.4
回風(fēng)口通道（%）3.17-
所占比例（%）88.611.4
現(xiàn)在的研究還存在一些問(wèn)題。首先，如何準(zhǔn)確測(cè)量風(fēng)幕的速度場(chǎng)是困擾實(shí)論證的一個(gè)難題。由于陳列柜的速度場(chǎng)直接影響其溫度場(chǎng)與濕度場(chǎng)的分布。用一系列詳細(xì)的溫度場(chǎng)分布圖來(lái)論證CFD計(jì)算的合理性也不失為一種方法。其次，CFD模型還不能精確的計(jì)算風(fēng)幕的各個(gè)場(chǎng)分布情況，如何使計(jì)算值與測(cè)試值相吻合可以從調(diào)整紊流模型和避免過(guò)多的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化入手。最后，蒸發(fā)器的結(jié)霜與融霜過(guò)程對(duì)風(fēng)幕隔熱性能有較大的影響，考查風(fēng)幕的隔熱性能還缺少一個(gè)比較權(quán)威的指標(biāo)，這些問(wèn)題還有待進(jìn)一步的研究。
4總結(jié)
本文采用雷諾應(yīng)力模型建立了超市陳列柜雙層風(fēng)幕的數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，研究表明風(fēng)幕的發(fā)展可以分為三個(gè)不銹鋼的區(qū)域。本文同時(shí)利用CFD方法的靈活性，對(duì)風(fēng)幕的溫濕度場(chǎng)進(jìn)行模擬，分析了風(fēng)幕各個(gè)階段的熱負(fù)荷分布，證明了解決風(fēng)幕變形與耗散是設(shè)計(jì)高效節(jié)能陳列柜的關(guān)鍵。最后，提出了一些有待進(jìn)一步研究的問(wèn)題與解決思路。
參考文獻(xiàn)
1DavidStribling,Savvas,A.Tassou,DouglasMarriott.Atwo-dimensionalCFDmodelofarefrigerateddisplaycase.ASHRAETrans,1996.
關(guān)鍵詞：熱電冷聯(lián)產(chǎn)負(fù)荷模擬計(jì)算寫字樓負(fù)荷預(yù)測(cè)模型
1.前言
在熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)中，熱電冷負(fù)荷的模擬計(jì)算是熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，負(fù)荷計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性對(duì)聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的成敗起著至為關(guān)鍵的作用。然而，在建筑的規(guī)劃階段，一般只能確定該建筑最基本的信息：如使用功能和相應(yīng)面積等，它反映的只是該建筑類型的共性。如何從這些基本信息來(lái)模擬不同建筑類型的熱電冷負(fù)荷呢？
目前，在熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中，熱電冷負(fù)荷計(jì)算常采用建筑物的設(shè)計(jì)負(fù)荷來(lái)進(jìn)行，即根據(jù)每平方米的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷、冷負(fù)荷與電負(fù)荷來(lái)計(jì)算建筑物的總熱電冷負(fù)荷。樓宇熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)機(jī)組的選取，常采取以電基本負(fù)荷定機(jī)組容量、電力并網(wǎng)不上網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則，經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)也采取規(guī)定運(yùn)行小時(shí)數(shù)的方法來(lái)進(jìn)行。這種傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法可以初步確定機(jī)組的容量，但由于設(shè)計(jì)負(fù)荷不能反映出不同建筑類型負(fù)荷的逐時(shí)變化特點(diǎn)，不能反映熱電冷負(fù)荷間的相互作用與聯(lián)系，方案也就難以在分時(shí)電價(jià)模式下進(jìn)行模擬，也就不能給出各個(gè)不同時(shí)段機(jī)組具體的運(yùn)行策略，不能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全年逐時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)模擬分析[1-2]，因而，基于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)負(fù)荷方法的聯(lián)產(chǎn)方案，也就難以做到真正的優(yōu)化設(shè)計(jì)。
本文在對(duì)不同建筑類型負(fù)荷的基本構(gòu)成及變化特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出利用“負(fù)荷因子”來(lái)反映不同建筑類型負(fù)荷的逐時(shí)變化特點(diǎn)，進(jìn)而得出了負(fù)荷模擬計(jì)算的基本原理；并以寫字樓為例，提出了寫字樓的負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，
2.負(fù)荷模擬計(jì)算原理
在建筑的規(guī)劃階段，一般只能確定該建筑最基本的信息，如建筑的使用功能和相應(yīng)面積等，每種建筑類型負(fù)荷的基本構(gòu)成及變化特點(diǎn)是不一樣的。負(fù)荷的構(gòu)成及大小由建筑的使用功能、建筑級(jí)別等決定，它反映了設(shè)計(jì)負(fù)荷的概念；而負(fù)荷的逐時(shí)變化特點(diǎn)主要由建筑的使用功能、作息模式等因素決定，它主要反映了不同建筑類型之間差別。因而，對(duì)同種類型建筑來(lái)說(shuō)，負(fù)荷的逐時(shí)變化特點(diǎn)可以利用一個(gè)反映該建筑類型屬性的無(wú)因次因子來(lái)表述，在這里，我們把這無(wú)因次因子稱為“負(fù)荷因子”，它反映的是負(fù)荷的逐時(shí)變化信息，是一個(gè)介于0～1之間逐時(shí)變化的無(wú)綱量數(shù)。各不同建筑類型的“負(fù)荷因子”，是在對(duì)該建筑類型的負(fù)荷變化機(jī)理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，模擬計(jì)算而獲得的。在不知道建筑更深入信息的情況下，其可根據(jù)該建筑類型的典型設(shè)置條件來(lái)相應(yīng)求取。
2.1冷熱負(fù)荷的計(jì)算
建筑的冷熱負(fù)荷主要包括：圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱負(fù)荷、新風(fēng)負(fù)荷、人員設(shè)備負(fù)荷等，這三種負(fù)荷基本上各占總負(fù)荷的三分之一左右。圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱負(fù)荷主要與建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)及地理位置有關(guān)，而對(duì)于同地同種類型同檔次的建筑而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般相差不大。新風(fēng)負(fù)荷主要與人員的作息時(shí)間及密度等相關(guān)，人員設(shè)備負(fù)荷的大小主要與建筑類型及作息時(shí)間有關(guān)。當(dāng)建筑類型確定時(shí)，人員設(shè)備及新風(fēng)負(fù)荷的相對(duì)逐時(shí)變化信息就可基本確定了。因而，冷熱負(fù)荷逐時(shí)的變化信息主要與建筑類型有關(guān)，即“負(fù)荷因子”主要由建筑類型來(lái)決定。
另外，由于同種類型建筑的級(jí)別和服務(wù)對(duì)象的差別，其冷熱負(fù)荷相對(duì)大小也會(huì)相差較大，因而，可將每種類型建筑的冷熱負(fù)荷分高、中、低三個(gè)等級(jí)來(lái)處理。這樣就可通過(guò)設(shè)計(jì)負(fù)荷或在調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，確定不同等級(jí)負(fù)荷的相對(duì)大小，結(jié)合“負(fù)荷因子”的概念，就可最終確定規(guī)劃階段不同建筑類型的逐時(shí)冷熱負(fù)荷，其建模計(jì)算流程如圖1
2.2電負(fù)荷的模擬計(jì)算
電力負(fù)荷主要由不同建筑功能房間內(nèi)各種用電設(shè)備所造成。電力負(fù)荷的大小及逐時(shí)變化
特征與建筑物內(nèi)各種用電設(shè)備的安裝功率、設(shè)備的耗電使用性能及作息時(shí)間直接相關(guān)。
根據(jù)常見的用電設(shè)備，電力負(fù)荷主要由如下幾種類型構(gòu)成：
（1）照明：包括各種功能房間照明（如辦公室、客房、商店等）、樓梯過(guò)道照明、立面照明、安全和疏散誘導(dǎo)照明等；其安裝功率主要取決于建筑類型和房間功能，不同的建筑類型和房間功能有不同的照明安裝功率指標(biāo)；而各設(shè)備耗電使用性能主要與使用的照明設(shè)備性能相關(guān)，作息時(shí)間由功能房間所決定；
（2）空調(diào)：包括冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、采暖泵、風(fēng)機(jī)盤管、空調(diào)箱、新風(fēng)機(jī)組等；不同空調(diào)形式的電耗特點(diǎn)也不相同；
（3）動(dòng)力運(yùn)輸：主要指電梯，如客梯、貨梯、消防電梯、觀景電梯、自動(dòng)扶梯等。電梯功耗受到樓層高度、上下電梯人數(shù)、運(yùn)行時(shí)間等因素的影響。
（4）常用電器：主要指各功能房間內(nèi)所使用的電器設(shè)備；如辦公室內(nèi)的電腦、打印機(jī)等，電器設(shè)備種類及其安裝功率可由房間功能決定，對(duì)應(yīng)不同的功能房間，各設(shè)備種類及相應(yīng)的安裝功率不同。
（5）其它：包括各種生活水泵、消防、排煙、安全監(jiān)控、損耗等；
通過(guò)上述對(duì)各用電構(gòu)成的分析，可以發(fā)現(xiàn)：建筑類型或房間功能決定影響著其用電設(shè)備的種類、相應(yīng)設(shè)備的安裝功率及作息時(shí)間等，因而，也可利用“負(fù)荷因子”的概念，反映不同建筑類型電負(fù)荷的逐時(shí)變化特點(diǎn)，電負(fù)荷的相對(duì)大小可由建筑負(fù)荷的構(gòu)成、各用電設(shè)備類型的典型耗電性能等來(lái)確定。電力負(fù)荷預(yù)測(cè)模型的計(jì)算流程如圖2。
逐時(shí)電負(fù)荷的計(jì)算公式如下：
（1）
其中，為逐時(shí)總電負(fù)荷，n代表各建筑類型中各功能房間類型，j為各功能類型房間內(nèi)所分擔(dān)的設(shè)備類型，如照明、空調(diào)、電梯、電腦等，為各功能區(qū)面積比，，為各設(shè)備投入使用系數(shù)，它主要反映各時(shí)刻設(shè)備投入的相對(duì)量，為各設(shè)備的實(shí)際功耗性能。為與的乘積，它反映的是各設(shè)備逐時(shí)耗電系數(shù)，為“負(fù)荷因子”，為負(fù)荷設(shè)計(jì)指標(biāo)。
圖1冷熱負(fù)荷計(jì)算模型流程圖
圖2電力負(fù)荷計(jì)算模型流程圖
3.寫字樓熱電冷負(fù)荷計(jì)算模型
根據(jù)以上計(jì)算原理，在對(duì)北京典型中高層（7層～20層）寫字樓進(jìn)行大量的實(shí)地調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，可得出應(yīng)用于寫字樓熱電冷負(fù)荷預(yù)測(cè)的計(jì)算模型，下節(jié)為某典型寫字樓熱電冷負(fù)荷計(jì)算模型的設(shè)置條件。
3.1典型設(shè)置條件
3.1.1各功能區(qū)面積比
對(duì)于典型的寫字樓而言，功能房間除了辦公間外，還應(yīng)有一些保證辦公正常運(yùn)轉(zhuǎn)的輔助房間，如冷站、機(jī)房、職工餐廳、衛(wèi)生間、樓道及大廳等，另外，由于停車場(chǎng)有地上地下之分，故將其單獨(dú)列出，其不作為寫字樓的輔助功能區(qū)。各功能區(qū)的對(duì)應(yīng)面積比如表1
表1寫字樓各功能區(qū)對(duì)應(yīng)面積比建筑分區(qū)
辦公區(qū)
公共區(qū)
輔助功能區(qū)
總計(jì)
房間功能
辦公間
過(guò)道＋電/樓梯間
衛(wèi)生間
冷站＋地下室
大廳＋門廳
職工餐廳
空調(diào)機(jī)房
面積比
73%
8%
2%
5%
5%
5%
2%
100%
另外，對(duì)人員密度而言，辦公區(qū)可取為0.1人/m2，輔助功能區(qū)可取為0.03人/m2
3.1.2各時(shí)段人數(shù)相對(duì)百分比
由于寫字樓具有較強(qiáng)的作息規(guī)律，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，典型寫字樓的作息時(shí)間可設(shè)置如表2
表2各時(shí)段人數(shù)相對(duì)百分比
各時(shí)段人數(shù)相對(duì)百分比
時(shí)間段
22:00-6:00
7:00
8:00-17:00
18:00-19:00
20:00-21:00
工作日
0%
10%
100%
30%
10%
節(jié)假日
0%
0%
25%
10%
0%
3.1.3各用電設(shè)備額定功率指標(biāo)
(1)照明根據(jù)建筑照明標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)地調(diào)查結(jié)果，寫字樓各功能區(qū)照明安裝功率指標(biāo)見表2；
(2)辦公設(shè)備辦公間電腦安裝功率取為25W/m2，打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等可取為5W/m2；
(3)電梯對(duì)于建筑層數(shù)在7～20間的寫字樓，根據(jù)調(diào)研結(jié)果，其單位面積電梯安裝功率基本滿足y=12.1-0.27×n其中n為樓層數(shù)，y為電梯安裝功率(W/m2)，現(xiàn)取中間值8*W/m2；
(4)空調(diào)根據(jù)理論計(jì)算及調(diào)查結(jié)果，可得出各種空調(diào)設(shè)備的輸送系數(shù)范圍，其中冷站部分各設(shè)備的輸送系數(shù)見表4；
(5)其它設(shè)備其他用電主要包括各種生活水泵用電、安全監(jiān)控、地下車場(chǎng)照明及送排氣用電等；由于生活水泵主要是滿足人員的用水要求，根據(jù)這類生活水泵的性能特點(diǎn)及人均日用水的標(biāo)準(zhǔn)，可以確定各種生活水泵消耗每單位電功供水所能滿足的人數(shù)。安全監(jiān)控、地下車場(chǎng)照明及送排氣用電等可根據(jù)調(diào)研結(jié)果概算。
表3寫字樓各功能區(qū)照明安裝功率指標(biāo)房間功能
辦公間
冷站＋地下室
大廳＋門廳
內(nèi)部餐廳
過(guò)道＋電/樓梯間
衛(wèi)生間
一般照明
非常照明
單位面積功率(W/m2)
20
10
15
20
10
5
15
表4冷站部分各設(shè)備的輸送系數(shù)冷站部分各設(shè)備
冷卻水泵
二次泵系統(tǒng)
一次泵系統(tǒng)
冷卻塔
冷凍水一次泵
冷凍水二次泵
冷凍水泵
輸送系數(shù)范圍
35~45
35~45
32~42
30~45
150~200
缺省輸送系數(shù)
38
38
34
32
160
3.2冷熱負(fù)荷計(jì)算模型
根據(jù)上述設(shè)置參數(shù)，利用DeST對(duì)典型的寫字樓進(jìn)行冷熱負(fù)荷計(jì)算，得到寫字樓全年的冷熱負(fù)荷逐時(shí)變化無(wú)因次因子，即負(fù)荷因子，如圖3、圖4。根據(jù)負(fù)荷因子及寫字樓的典型設(shè)計(jì)負(fù)荷，就可以計(jì)算寫字樓的冷熱負(fù)荷。
圖3(中高檔)寫字樓冷負(fù)荷“負(fù)荷因子”
圖4(中高檔)寫字樓熱負(fù)荷“負(fù)荷因子”
3.3電負(fù)荷計(jì)算模型
3.3.1耗電系數(shù)
耗電系數(shù)是用電設(shè)備逐時(shí)電耗與其額定功率的比值，它集中反映了各用電設(shè)備的實(shí)際耗電性能、同時(shí)使用系數(shù)等因素。正由于寫字樓作息的規(guī)律性，導(dǎo)致了多種用電設(shè)備的耗電系數(shù)一般也只呈現(xiàn)工作日與節(jié)假日的差別，因而在下列部分用電設(shè)備的耗電系數(shù)圖中，也只列出工作日、節(jié)假日的逐時(shí)耗電系數(shù)，其中前24小時(shí)為工作日，后24小時(shí)為節(jié)假日。
由于冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔、采暖泵、風(fēng)機(jī)盤管等空調(diào)相關(guān)設(shè)備的電耗與冷熱負(fù)荷有關(guān)，因而這部分用電設(shè)備的耗電系數(shù)不能簡(jiǎn)單的采用上述工作日、節(jié)假日的區(qū)別來(lái)進(jìn)行描述，其需根據(jù)冷熱負(fù)荷及設(shè)備的性能來(lái)進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)給定典型寫字樓的冷熱負(fù)荷時(shí)，就可得出空調(diào)相關(guān)設(shè)備全年逐時(shí)的耗電系數(shù)。
圖5辦公間照明設(shè)備耗電系數(shù)
圖6辦公間辦公設(shè)備耗電系數(shù)
圖7辦公間風(fēng)機(jī)盤管耗電系數(shù)
圖8公共區(qū)電梯耗電系數(shù)
3.3.2電負(fù)荷計(jì)算模型
在求得各用電設(shè)備的額定選型功率和耗電系數(shù)后，就可以根據(jù)公式（1）得出寫字樓建筑電負(fù)荷的逐時(shí)電力負(fù)荷。圖9～圖12即為不同空調(diào)系統(tǒng)中高檔寫字樓的電負(fù)荷的“負(fù)荷因子”及該設(shè)置條件下寫字樓的單位面積電負(fù)荷。
圖9電“負(fù)荷因子”(風(fēng)機(jī)盤管＋新風(fēng))
圖10電負(fù)荷“負(fù)荷因子”(全空氣系統(tǒng))
圖11寫字樓單位面積電負(fù)荷(風(fēng)機(jī)盤管＋新風(fēng))
圖12寫字樓單位面積電負(fù)荷(全空氣系統(tǒng))
4.應(yīng)用實(shí)例
為對(duì)負(fù)荷模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行檢驗(yàn)，利用北京某一具有代表性的中高檔寫字樓實(shí)際調(diào)研數(shù)據(jù)與負(fù)荷預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較。由于該寫字樓冷熱負(fù)荷尚無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，在此只對(duì)電負(fù)荷模型進(jìn)行校驗(yàn)。在應(yīng)用負(fù)荷模型時(shí)，考慮了該樓的一些實(shí)際情況，對(duì)電負(fù)荷模型進(jìn)行了充實(shí)修正。如圖13~16所示，在全年逐時(shí)模擬的大多數(shù)時(shí)段內(nèi)，逐時(shí)電力負(fù)荷預(yù)測(cè)值的大小及變化趨勢(shì)與實(shí)際值幾乎一致，該預(yù)測(cè)結(jié)果已可滿足設(shè)計(jì)要求。另外，從電力負(fù)荷延時(shí)曲線的比較中，還可以看出：對(duì)于腰谷段電力負(fù)荷，負(fù)荷構(gòu)成較為穩(wěn)定，模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際測(cè)量值非常吻合，而對(duì)于尖峰段電力負(fù)荷，由于制冷耗電不定因素的增多，預(yù)測(cè)難度加大，因而，尚有必要對(duì)冷熱負(fù)荷到電力負(fù)荷的轉(zhuǎn)變關(guān)系進(jìn)行更深入的研究。
圖13北京某寫字樓2002年實(shí)際耗電曲線
圖14北京某寫字樓2002年計(jì)算耗電曲線
圖1512月20日-12月21日實(shí)測(cè)值與模擬值比較
圖162002年實(shí)測(cè)與預(yù)測(cè)電負(fù)荷延時(shí)曲線比較
5.小結(jié)
本章主要分析討論了熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中負(fù)荷的預(yù)測(cè)模型研究，提出了利用“負(fù)荷因子”來(lái)反映不同建筑類型的逐時(shí)負(fù)荷變化特征，進(jìn)而提出了針對(duì)不同建筑類型的特征分別構(gòu)建熱電冷負(fù)荷計(jì)算模型的建模思路。并以寫字樓為例，建立了熱電冷負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，并對(duì)其電力負(fù)荷模型進(jìn)行了初步的驗(yàn)證，實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值吻合較好，其可用于寫字樓聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中負(fù)荷的模擬預(yù)測(cè)，為熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
貫流式水輪機(jī)的流道形式和軸流式水輪機(jī)不同，為保證向?qū)畽C(jī)構(gòu)均勻供水和形成必要的環(huán)量，保證導(dǎo)葉較平滑繞流，軸流式水輪機(jī)需設(shè)置蝸殼，其流道由蝸殼、導(dǎo)水機(jī)構(gòu)和彎肘型尾水管組成。貫流式水輪機(jī)沒有蝸殼，流道由圓錐形導(dǎo)水機(jī)構(gòu)和直錐擴(kuò)散形或S型尾水管組成。通常采用臥軸式布置，從流道進(jìn)口到尾水管出口，水流沿軸向幾乎呈直線流動(dòng)，避免了水流拐彎形成的流速分布不均導(dǎo)致的水流損失和流態(tài)變壞，水流平順，水力損失小，尾水管恢復(fù)性能好，水力效率高。燈泡貫流機(jī)組的發(fā)電機(jī)裝置在水輪機(jī)流道中的燈泡形殼體內(nèi)，采用直錐擴(kuò)散形尾水管，流道短而平直對(duì)稱，水流特性好。大型貫流機(jī)組幾乎都是燈泡機(jī)組，中小型多采用軸伸式、豎井式等形式。
貫流式水輪機(jī)單位過(guò)流量大，轉(zhuǎn)速高，水輪機(jī)效率高，且高效區(qū)寬，加權(quán)平均效率也較高，具有比軸流式水輪機(jī)更優(yōu)良的能量特性。其特征參數(shù)比轉(zhuǎn)速ns、可達(dá)1000以上，比速系數(shù)可達(dá)3000以上。與軸流式水輪機(jī)相比，在相同水頭和相同單機(jī)容量時(shí)，其機(jī)組尺寸小，重量輕，材料消耗少，機(jī)組造價(jià)低。貫流機(jī)組電站還可獲得年發(fā)電量的增加。
貫流式水輪機(jī)的空化性能和運(yùn)行穩(wěn)定性也優(yōu)于軸流式水輪機(jī)，其空化系數(shù)相對(duì)較小，機(jī)組可靠性高，運(yùn)行故障率低，可用率高，檢修時(shí)間縮短，檢修周期延長(zhǎng)。對(duì)于低水頭資源開發(fā)，貫流式水輪機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行范圍寬，在極低水頭時(shí)也能穩(wěn)定運(yùn)行(如超低水頭1.5m以下)，是其他類型的水輪機(jī)不可比的。如廣東白垢電站，額定水頭6.2m，最大水頭10.0m，但在1.3m水頭時(shí)仍能穩(wěn)定運(yùn)行。
貫流式水輪發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)緊湊，布置簡(jiǎn)潔，廠房土建工程量較小，可節(jié)省土建投資。貫流機(jī)組設(shè)備運(yùn)輸和安裝重量較輕，施工和設(shè)備安裝方便，可縮短工期，實(shí)現(xiàn)提前發(fā)電。根據(jù)國(guó)內(nèi)外有關(guān)水電站的統(tǒng)計(jì)資料，采用燈泡貫流機(jī)組比相同容量軸流轉(zhuǎn)槳機(jī)組，電站建設(shè)投資一般可節(jié)省10%～25%，年發(fā)電量可增加約3%～5%。如我國(guó)廣東白垢和廣西馬騮灘水電站，投資節(jié)省分別達(dá)22.6%和24%。小型水電站采用軸伸貫流機(jī)組與立式軸流機(jī)組比較，也可節(jié)省建設(shè)投資約10%～20%。由此可見，貫流式水輪機(jī)是開發(fā)低水頭水能資源的一種最經(jīng)濟(jì)、適宜的水輪機(jī)形式，具有資源利用充分、投資節(jié)省的優(yōu)勢(shì)和電量增值、綜合效益增值的效果。
2國(guó)內(nèi)外貫流式水輪機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀
貫流式水輪機(jī)自20世紀(jì)30年代問(wèn)世以來(lái)，因其優(yōu)良的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性和適用性而得到廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展，包括燈泡貫流發(fā)電機(jī)技術(shù)在內(nèi)的貫流機(jī)組技術(shù)日益成熟，貫流式水電站的開發(fā)、設(shè)計(jì)、運(yùn)行技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)日益豐富。國(guó)外水頭25m以下的水電開發(fā)，已出現(xiàn)取代軸流式水輪機(jī)的局面。貫流機(jī)組技術(shù)在1960～1990的發(fā)展最為迅猛，這一時(shí)期投入運(yùn)行的貫流機(jī)組，最大單機(jī)容量達(dá)65.8MW(燈泡貫流，日本只見)，最大水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)8.2m(豎井貫流，美國(guó)墨累)，最高工作水頭達(dá)22.45m(燈泡貫流，日本新鄉(xiāng)第二)。
我國(guó)從20世紀(jì)60年代開始貫流式水輪機(jī)的研究和應(yīng)用，到20世紀(jì)80年代，貫流機(jī)組技術(shù)及其應(yīng)用取得突破性的進(jìn)展，1983年引進(jìn)設(shè)備的第一座大型燈泡貫流機(jī)組電站一湖南馬跡塘水電站建成，1984年自主開發(fā)的廣東白垢電站轉(zhuǎn)輪直徑5.5m，單機(jī)容量10MW燈泡貫流機(jī)組投運(yùn)，標(biāo)志著具備自行開發(fā)研制大型貫流機(jī)組設(shè)備的能力。貫流式水輪機(jī)的應(yīng)用研究和運(yùn)行技術(shù)也獲得了發(fā)展，積累了經(jīng)驗(yàn)。最近20年來(lái)，相繼開發(fā)建成引進(jìn)設(shè)備、技術(shù)合作或自行裝備的大型燈泡貫流機(jī)組電站數(shù)十座，如凌津?yàn)?、王甫洲、尼那、洪江等。其中洪江水電站最大工作水頭27.3m，單機(jī)容量45MW，是目前世界上應(yīng)用水頭最高、國(guó)內(nèi)單機(jī)容量最大的燈泡貫流機(jī)組。國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的燈泡貫流式水輪機(jī)最大轉(zhuǎn)輪直徑已達(dá)7.5m。目前規(guī)劃或在建的貫流式水電站遍布全國(guó)各地，在建的廣西長(zhǎng)洲水電站裝機(jī)15臺(tái)，總裝機(jī)容量達(dá)621.3MW。在西北地區(qū)，20世紀(jì)80年代開始貫流式水電站的規(guī)劃設(shè)計(jì)，并完成了柴家峽等電站的可行性研究。在黃河干流上現(xiàn)已建成青海尼那電站，寧夏沙坡頭電站即將竣工，甘肅柴家峽、青海直崗拉卡等電站在建。尼那電站是我國(guó)海拔最高的大型燈泡貫流機(jī)組電站，沙坡頭則是應(yīng)用于高含沙水流的第一座大型燈泡貫流機(jī)組電站，各具特色，為貫流式水電站的開發(fā)提供了新的經(jīng)驗(yàn)。
對(duì)于低水頭小型水電站，軸伸貫流水輪機(jī)和豎井貫流水輪機(jī)具有與燈泡貫流水輪機(jī)相當(dāng)?shù)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，國(guó)外20m以下的小水電開發(fā)，已逐步取代軸流機(jī)組。據(jù)文獻(xiàn)介紹，國(guó)外已運(yùn)行的軸伸貫流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑達(dá)8.6m，單機(jī)容量達(dá)到31.5MW，最大使用水頭達(dá)到38m。我國(guó)軸伸貫流式水輪機(jī)的技術(shù)開發(fā)起步較晚，自行研制的GZ006、GZ007(5葉片)等轉(zhuǎn)輪的性能達(dá)到或超過(guò)國(guó)際先進(jìn)水平，但尚沒有得到普遍的技術(shù)推廣和形成相應(yīng)的生產(chǎn)和市場(chǎng)規(guī)模。國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的軸伸貫流水輪機(jī)多采用定槳式轉(zhuǎn)輪，最大轉(zhuǎn)輪直徑2.75m，單機(jī)容量3.5MW，最大使用水頭22m。而豎井貫流和全貫流機(jī)組技術(shù)開發(fā)程度較低，應(yīng)用很少，與國(guó)外存在明顯差距。
3貫流式水輪機(jī)的應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展探討
我國(guó)水電資源豐富，第四次水力資源復(fù)查成果顯示，全國(guó)江河水電資源蘊(yùn)藏量達(dá)7億kW，可開發(fā)量5億kW，經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量4億kW?，F(xiàn)已開發(fā)量1億kW，只占到經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量的25%。我國(guó)江河的低水頭水力資源，根據(jù)文獻(xiàn)估算，水頭在10m左右的資源量占到可開發(fā)資源的約500，達(dá)0.2億kW以上。此外，我國(guó)大陸和島嶼海岸線蘊(yùn)藏著巨大的海洋潮汐能資源，可開發(fā)量超過(guò)0.21億kW，尚未進(jìn)行規(guī)模開發(fā)。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，我國(guó)適用于貫流式水輪機(jī)開發(fā)的低水頭水能資源蘊(yùn)藏巨大，貫流式水輪機(jī)應(yīng)用前景廣闊，需求巨大。經(jīng)過(guò)40余年的研究與實(shí)踐，我國(guó)對(duì)貫流機(jī)組設(shè)備開發(fā)、研制以及貫流水電站設(shè)計(jì)和運(yùn)行技術(shù)都取得了很大的發(fā)展和成就。對(duì)于25m以下低水頭水電開發(fā)，優(yōu)先選擇貫流機(jī)組，已基本形成共識(shí)。但目前國(guó)內(nèi)貫流機(jī)組設(shè)備技術(shù)和供給能力還不能滿足水電建設(shè)的需要，許多大型或頂級(jí)的機(jī)組設(shè)備需要國(guó)際市場(chǎng)供貨，國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品在設(shè)備性能、單位千瓦材料消耗等技術(shù)方面存在著較明顯的差別，中小型貫流機(jī)組產(chǎn)品的多樣性和技術(shù)適應(yīng)性也不能滿足國(guó)內(nèi)或適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)的需求。由于研發(fā)能力和技術(shù)水平的限制，又影響貫流式水輪機(jī)的廣泛應(yīng)用。因此，全面提升我國(guó)貫流式水輪機(jī)的技術(shù)水平，任務(wù)迫切，意義深遠(yuǎn)。
推進(jìn)我國(guó)貫流水輪機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，應(yīng)當(dāng)關(guān)注貫流機(jī)組大型化技術(shù)的發(fā)展，并致力于提高國(guó)內(nèi)貫流機(jī)組整體技術(shù)水平。
根據(jù)對(duì)貫流式水輪機(jī)的應(yīng)用及其技術(shù)發(fā)展的分析，應(yīng)用水頭逐漸提高、貫流機(jī)組大型化是國(guó)際貫流水輪機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，這也和我國(guó)低水頭水電開發(fā)對(duì)大型貫流機(jī)組的應(yīng)用需求相吻合。貫流機(jī)組對(duì)開發(fā)低水頭水電資源具有優(yōu)勢(shì)，而這些資源的開發(fā)地點(diǎn)往往位于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、人口稠密的平原或河谷地區(qū)，自然資源富集或處于交通要道(如黃河上游等地區(qū))。這類水電資源經(jīng)濟(jì)合理的開發(fā)，要求實(shí)現(xiàn)發(fā)電、防洪、航運(yùn)等綜合利用功能，保護(hù)生態(tài)環(huán)境和土地資源，減少移民搬遷及交通設(shè)施等淹沒、浸沒及賠償，修建高壩大庫(kù)通常已不適宜。為了優(yōu)化開發(fā)方案和工程總體布置，便于工程綜合功能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)，有利于保護(hù)生態(tài)和環(huán)境等資源，往往需要采用單機(jī)容量(機(jī)組尺寸)更大或應(yīng)用水頭更高的貫流機(jī)組。
大型化貫流式水輪機(jī)的水力設(shè)計(jì)不存在重大的技術(shù)難題，但機(jī)組設(shè)計(jì)、制造與安裝等方面的一些關(guān)鍵技術(shù)，以燈泡機(jī)組為例，燈泡體及水輪機(jī)的支承結(jié)構(gòu)，軸系的分析計(jì)算、大噸位軸承的設(shè)計(jì)制造，發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)，發(fā)電機(jī)的通風(fēng)冷卻，機(jī)組的剛度及振動(dòng)特性的評(píng)估、優(yōu)化，大尺寸機(jī)組的安裝技術(shù)等，存在較大的技術(shù)難度和經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)。近年，我國(guó)水電業(yè)界結(jié)合湖南洪江、廣西惡灘擴(kuò)建工程、四川桐子林等水電站機(jī)組的選型設(shè)計(jì)，對(duì)此進(jìn)行了研究。在洪江水電站，對(duì)采用燈泡貫流機(jī)組的關(guān)鍵技術(shù)及制造難度，與日本只見、俄羅斯薩拉托夫等電站的大型燈泡機(jī)組進(jìn)行了對(duì)比研究，結(jié)論是技術(shù)可行。該工程已成功實(shí)施，成為我國(guó)貫流電站技術(shù)進(jìn)步的典型案例。而惡灘擴(kuò)建工程采用燈泡貫流機(jī)組方案，其應(yīng)用水頭和單機(jī)容量等設(shè)計(jì)參數(shù)，機(jī)組設(shè)計(jì)制造的技術(shù)難度均已超越了世界上已運(yùn)行的同類電站機(jī)組，研究表明采用燈泡貫流機(jī)組在技術(shù)上是可行的。兩座電站的經(jīng)濟(jì)分析數(shù)據(jù)也都表明，可節(jié)省建設(shè)投資和獲得年電量的增加，特別是惡灘擴(kuò)建工程采用8臺(tái)75MW燈泡貫流機(jī)組與采用4臺(tái)150MW軸流轉(zhuǎn)槳機(jī)組的方案比較，前者首臺(tái)機(jī)組提前9個(gè)月發(fā)電，工程總工期縮短一年，其提前發(fā)電的電費(fèi)收入，與比后者高出的投資差基本相抵(貫流機(jī)組方案設(shè)備投資概算按采用2臺(tái)進(jìn)口、6臺(tái)合作編制)，每年還可多獲得約3%的電量增加，其經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)越。上述研究也說(shuō)明，開發(fā)、應(yīng)用25～35m水頭段的貫流式水輪機(jī)和單機(jī)容量75MW及以上的燈泡貫流機(jī)組，技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上仍處于有利和合理范疇。
全面提高我國(guó)貫流式水輪機(jī)的整體技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)包括產(chǎn)品研制技術(shù)(水力開發(fā)、結(jié)構(gòu)分析、制造工藝、試驗(yàn)研究等)及產(chǎn)品的技術(shù)性能、貫流式水輪機(jī)應(yīng)用開發(fā)和運(yùn)行等技術(shù)水平的全面提升，結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際和借鑒國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)加強(qiáng)計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)如計(jì)算機(jī)CFD、FE、CAD/CAM等及現(xiàn)代制造技術(shù)在貫流式水輪機(jī)開發(fā)、研制和運(yùn)行等領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)、消化和吸收．研究具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的貫流式水輪機(jī)產(chǎn)品和技術(shù)，這是提升我國(guó)貫流式水輪機(jī)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的必然途徑。此外，我國(guó)的各類水電資源開發(fā)，包括廣大農(nóng)村中小低水頭資源及海洋潮汐能源的規(guī)模開發(fā)，需要技術(shù)經(jīng)濟(jì)特性優(yōu)越的，包括各類貫流式水輪機(jī)在內(nèi)的多樣性的水輪發(fā)電機(jī)組設(shè)備，因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軸伸貫流式水輪機(jī)的研究和推廣應(yīng)用，完善軸伸貫流水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的研究并形成系列型譜；應(yīng)加強(qiáng)對(duì)用于潮汐能源開發(fā)的雙向可逆貫流機(jī)組、全貫流機(jī)組及豎井貫流機(jī)組的技術(shù)開發(fā)和研究；對(duì)齒輪增速技術(shù)及設(shè)備在貫流機(jī)組的應(yīng)用，以及貫流水輪機(jī)適用的調(diào)速設(shè)備的開發(fā)等技術(shù)課題，應(yīng)進(jìn)行全面的規(guī)劃布局和系統(tǒng)的研究。
負(fù)荷管理系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中主要是在主站對(duì)電力進(jìn)行集中式的管理，在系統(tǒng)的終端對(duì)用電量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)量，在系統(tǒng)的應(yīng)用中不斷加強(qiáng)專業(yè)人員的配備，這是一種比較新穎的運(yùn)行模式，這種運(yùn)行模式在實(shí)際的應(yīng)用中也能夠收獲不錯(cuò)的效果，電力營(yíng)銷系統(tǒng)在完成了對(duì)用戶檔案的建立之后，窗口的營(yíng)業(yè)員要和負(fù)荷管理系統(tǒng)的相關(guān)人員進(jìn)行一定的合作，從而能夠更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和處理，在運(yùn)用遠(yuǎn)程電表的過(guò)程中，電表的操作員和記錄員一定要對(duì)用戶進(jìn)行詳細(xì)的用電檢查，其他的一些技術(shù)性的工作主要要由電表檢查部門來(lái)負(fù)責(zé)，在節(jié)能和客戶服務(wù)等方面要由客戶服務(wù)部門進(jìn)行負(fù)責(zé)。
2.負(fù)荷管理系統(tǒng)的功能
2.1硬件功能如果在符合管理系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，其能夠保持相對(duì)較好的狀態(tài)，電力營(yíng)銷管理系統(tǒng)和控制終端就可以很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)其運(yùn)行中負(fù)荷的有效管理和控制，這一過(guò)程中，負(fù)荷系統(tǒng)會(huì)向營(yíng)銷系統(tǒng)定期提出一定的申請(qǐng)，將需要進(jìn)行進(jìn)一步核實(shí)的檔案信息發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)就會(huì)自動(dòng)對(duì)這些信息進(jìn)行有效的檢查和核對(duì)，在實(shí)際的工作中要對(duì)照營(yíng)銷體系檔案中的信息內(nèi)容，對(duì)電力負(fù)荷管理系統(tǒng)中的信息能容進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的更新，這樣，營(yíng)銷系統(tǒng)的檔案和負(fù)荷管理系統(tǒng)的檔案就能夠保持高度的一致性，同時(shí)也能夠有效的提高檔案管理的質(zhì)量和效率，同時(shí)還可以將兩個(gè)系統(tǒng)合并到一起對(duì)檔案進(jìn)行有效的管理和維護(hù)，這樣就可以更好的保證檔案信息的準(zhǔn)確性和可靠性，同時(shí)也更好的促進(jìn)了規(guī)范化管理的發(fā)展，為管理水平的提高提供了一個(gè)有利契機(jī)。
2.2軟件功能在負(fù)荷管理系統(tǒng)中所使用的軟件一定要能夠表現(xiàn)出很好的性能，首先應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行有效的控制和監(jiān)測(cè)，軟件還要能夠?qū)ο到y(tǒng)的功能和相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息做好相應(yīng)的展示和處理工作，尤其是對(duì)緊急事件的預(yù)警和處理上要能夠很好的表現(xiàn)出強(qiáng)大的能力，同時(shí)在數(shù)據(jù)的采集上也要能夠更加的系統(tǒng)和迅速。以下，筆者結(jié)合自己的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)對(duì)軟件功能予以闡述。
（1）在對(duì)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理和系統(tǒng)遠(yuǎn)程診斷的工作中，需要對(duì)前置機(jī)通過(guò)相應(yīng)的軟件進(jìn)行更為有效的處理
（2）在軟件的架構(gòu)上要能夠很好的支持頻率為230MHz的專門網(wǎng)絡(luò)，或者是GPRS系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電表進(jìn)行定期的抄錄，負(fù)載的采集方式也非常多元化，能夠?qū)Ω鞣N的儀表異常情況作出及時(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)，同時(shí)還能夠通過(guò)一定的方式將出現(xiàn)的異常情況予以上報(bào)，
（3）負(fù)荷數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)一定要全面，要在計(jì)算中對(duì)正向的有功功率和無(wú)功功率以及無(wú)功時(shí)所釋放的總電量和有功功率所產(chǎn)生的總電量進(jìn)行仔細(xì)的考慮。
（4）在實(shí)際的統(tǒng)計(jì)工作中，一定要做好報(bào)表管理，使用Excel電子表格，將相關(guān)的數(shù)據(jù)做成報(bào)表，用網(wǎng)頁(yè)的形式對(duì)其進(jìn)行瀏覽，在使用的過(guò)程中，在用戶權(quán)限的設(shè)置上可以參照上級(jí)部門下發(fā)的相關(guān)規(guī)定，同時(shí)在設(shè)置的過(guò)程中還要對(duì)用地按區(qū)域的實(shí)際情況予以詳細(xì)的考量，該系統(tǒng)在工作的過(guò)程中既支持有線通訊模式，也支持無(wú)線通訊模式，這樣就能夠有效的提高數(shù)據(jù)的集中程度，使得數(shù)據(jù)在共享的過(guò)程中能夠在更大的范圍，更高的效率上得以實(shí)現(xiàn)。
3.負(fù)荷管理系統(tǒng)在電力營(yíng)銷管理中的應(yīng)用
3.1負(fù)荷管理系統(tǒng)在需求側(cè)錯(cuò)峰管理中的應(yīng)用工業(yè)客戶特別是工業(yè)專變的客戶，他們自覺錯(cuò)峰的管理工作尤其重要，負(fù)荷管理系統(tǒng)在需求側(cè)錯(cuò)峰管理中的應(yīng)用，極大解決了原先用電錯(cuò)峰管理工作難到位和依賴人海戰(zhàn)術(shù)落后現(xiàn)狀。
3.2負(fù)荷管理系統(tǒng)在遠(yuǎn)程抄表中的應(yīng)用負(fù)荷管理系統(tǒng)的應(yīng)用增強(qiáng)了轉(zhuǎn)變用戶其電費(fèi)抄核相應(yīng)工作效率和準(zhǔn)確性，營(yíng)銷系統(tǒng)和負(fù)荷管理系統(tǒng)接口，使得電量數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)如下兩大功能：
3.3負(fù)荷管理系統(tǒng)在用電檢查中的應(yīng)用在用電管理的過(guò)程中，用電檢查是使管理更加有效的一個(gè)重要的途徑，在已經(jīng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上，相關(guān)的工作人員一定要將電能表數(shù)據(jù)分析作為工作展開的一個(gè)重要的前提，對(duì)突發(fā)事件一定要仔細(xì)的檢查，這樣就能夠?qū)Ω`電現(xiàn)象進(jìn)行有效的分析和判斷。在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，系統(tǒng)查詢功能能夠很好的對(duì)異常用電現(xiàn)象進(jìn)行分析，這樣就能夠找到檢查和監(jiān)測(cè)工作中的重點(diǎn)。
3.4負(fù)荷管理系統(tǒng)在計(jì)量設(shè)備監(jiān)控中的應(yīng)用計(jì)量裝置監(jiān)控作為大型客戶其負(fù)荷管理體系主要功能的應(yīng)用，通過(guò)電流的反極性、電流的不平衡、電壓的逆相序、電壓的缺相和電壓的斷相等各類報(bào)警處理、分析、查詢和檢測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理計(jì)量設(shè)備故障和異常，從而維護(hù)客戶其負(fù)荷管理體系源數(shù)據(jù)可靠準(zhǔn)確性，是自動(dòng)抄表、電量檢查、電力需求其側(cè)管理功能應(yīng)用的基礎(chǔ)與前提。相應(yīng)計(jì)量人員要及時(shí)計(jì)量系統(tǒng)故障，并到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，對(duì)多功能表設(shè)置及時(shí)檢查，核對(duì)好時(shí)鐘，確保谷、平、峰各時(shí)段計(jì)算正確。
4.結(jié)語(yǔ)
1.1降壓減載
電壓以及功率的平方關(guān)系通常會(huì)導(dǎo)致電壓變化時(shí)對(duì)功率產(chǎn)生較大影響，當(dāng)電網(wǎng)處于正常運(yùn)行的狀態(tài)時(shí)，不等式約束條件允許電壓額定值在某一范圍內(nèi)正常變化，這一點(diǎn)為我們進(jìn)行降壓減載提供了條件。驗(yàn)證說(shuō)明，每降低1%的電壓便能夠降低1%的負(fù)荷。
1.2用戶可中斷負(fù)荷的周期控制
這種方式可以說(shuō)是對(duì)用戶可控負(fù)荷的最有效的辦法，它主要是通過(guò)主站以及具備雙向通信能力的，具有200萬(wàn)點(diǎn)以上尋址范圍的負(fù)控終端來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
1.3切除用戶可中斷負(fù)荷
切除用戶可中斷負(fù)荷屬于最為簡(jiǎn)便的降低負(fù)荷的措施，只需要借助單向通信的負(fù)控終端便能夠?qū)崿F(xiàn)。單向通信的負(fù)控終端通常存在若干個(gè)能夠單獨(dú)進(jìn)行尋址的繼電器以及組地址，同時(shí)能夠利用更換地址插銷的手段來(lái)對(duì)不同地址進(jìn)行組合，比如說(shuō)同一地址對(duì)兩個(gè)繼電器進(jìn)行控制。另外，可以制定多種管理計(jì)劃。即是確定哪些負(fù)荷組參與控制、哪個(gè)控制組選擇何種控制方案、各個(gè)控制方案的優(yōu)先級(jí)以及相關(guān)工作人員進(jìn)行哪些操作。一般來(lái)說(shuō)一個(gè)方案內(nèi)存在若干控制組，而一個(gè)控制組能夠被多個(gè)方案所選擇。由此可見，現(xiàn)代化的負(fù)荷管理是結(jié)合電網(wǎng)以及用戶實(shí)際，選擇豐富多樣的，有針對(duì)性的負(fù)荷管理手段，對(duì)用戶可中斷負(fù)荷進(jìn)行控制，同時(shí)與啟停式設(shè)備的自啟動(dòng)相結(jié)合，從而組建一個(gè)良好的供用電環(huán)境。這樣的負(fù)荷管理方式能夠和分時(shí)電價(jià)、可中斷電價(jià)結(jié)合起來(lái)，還能夠與需量控制掛鉤，負(fù)荷我國(guó)電力市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，有助于推廣實(shí)施DSM需求側(cè)管理。
2.需求側(cè)管理
需求側(cè)管理是DemandSideManagement的直譯，它包含了特定的內(nèi)容。在市場(chǎng)環(huán)境之下，供電側(cè)的供方以及需求側(cè)的需方屬于遵守國(guó)家法律法規(guī)的平等交易關(guān)系。負(fù)荷管理以及需求側(cè)管理差異性主要是：負(fù)荷管理一般屬于削峰填谷、供需雙贏的市場(chǎng)行為，主要對(duì)用戶可中斷負(fù)荷進(jìn)行控制；而需求側(cè)管理一般在國(guó)家政策以及市場(chǎng)激勵(lì)環(huán)境下所進(jìn)行的系統(tǒng)工程，包含了建立實(shí)施負(fù)荷管理方案，戰(zhàn)略節(jié)電、節(jié)能降耗以及推遲發(fā)電投資的實(shí)現(xiàn)，不單單對(duì)可中斷負(fù)荷進(jìn)行控制，同時(shí)還對(duì)高耗能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行制約，推廣普及各種節(jié)能設(shè)備等。IEEEDSM委員會(huì)對(duì)DSM實(shí)施方案的分類名目眾多，每個(gè)參與國(guó)所制定出的DSM規(guī)劃也各有千秋，但一般都會(huì)包括下面幾點(diǎn)對(duì)策：
2.1行政對(duì)策
行政措施一般來(lái)說(shuō)是利用頒布相關(guān)政策法規(guī)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、保護(hù)環(huán)境的目的。我國(guó)國(guó)家發(fā)展與改革委員會(huì)和電監(jiān)會(huì)聯(lián)合頒布了關(guān)于《加強(qiáng)電力需求側(cè)管理工作的指導(dǎo)意見》，其中明確提出了要借助價(jià)格杠桿來(lái)實(shí)施電力調(diào)度管理，科學(xué)引導(dǎo)用戶進(jìn)行電力消費(fèi)，確保供電工作有序開展，對(duì)高耗能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行合理的控制，優(yōu)先保障居民生活以及其他重要用戶的供電，保障電網(wǎng)安全等規(guī)定。
2.2財(cái)政對(duì)策
財(cái)政對(duì)策一般是利用電力市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)來(lái)實(shí)施激勵(lì)/抑制電價(jià)的措施，比如說(shuō)分時(shí)電價(jià)、區(qū)域電價(jià)以及優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)、電量計(jì)價(jià)和可中斷電價(jià)等。實(shí)質(zhì)上，國(guó)內(nèi)很早之前就已經(jīng)開始借助于價(jià)格杠桿來(lái)實(shí)現(xiàn)削峰的目的，比如說(shuō)享受優(yōu)惠電價(jià)的高能耗用戶在高峰季節(jié)進(jìn)行設(shè)備檢查維修等措施。隨著我國(guó)電力市場(chǎng)的不斷發(fā)展，未來(lái)的電價(jià)機(jī)制必然會(huì)更加有助于需求側(cè)管理的推廣普
2.3技術(shù)對(duì)策
在技術(shù)對(duì)策中，其一可以選擇旨在削峰填谷的負(fù)荷管理系統(tǒng)來(lái)對(duì)負(fù)荷曲線進(jìn)行改善，減少或者推遲發(fā)電投資，而非是單單用于解決缺電狀態(tài)下的負(fù)荷控制問(wèn)題；其二，必須要積極推廣普及節(jié)能技術(shù)，比如說(shuō)無(wú)功補(bǔ)償、絕熱保溫、高效變壓器以及其他低耗家電設(shè)備等。
2.4引導(dǎo)對(duì)策
引導(dǎo)對(duì)策通常包含了宣傳、培訓(xùn)等。比如說(shuō)借助媒體手段對(duì)相關(guān)節(jié)能政策以及技能技術(shù)進(jìn)行大力宣傳，定期組織節(jié)能講座或者技能產(chǎn)品展示等活動(dòng)。另外，還有很多有助于開源節(jié)流以及環(huán)境保護(hù)的項(xiàng)目都能夠歸為DSM計(jì)劃的范疇中來(lái)，例如說(shuō)把非電力部門所經(jīng)營(yíng)的分散電源借助DSM系統(tǒng)進(jìn)行直接或者間接管理，從而促進(jìn)熱電聯(lián)產(chǎn)以及循環(huán)發(fā)電，逐漸加大風(fēng)力發(fā)電、地?zé)岚l(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的開發(fā)力度，著力于解決部分邊遠(yuǎn)地區(qū)的用電問(wèn)題，積極尋找其他的可替代的用能設(shè)備。
3.結(jié)論
關(guān)鍵詞：熱負(fù)荷程序計(jì)算流程
1、引言
最近幾年，由于受節(jié)能問(wèn)題的推動(dòng)，計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于暖通空調(diào)工程領(lǐng)域中的首要問(wèn)題是建筑物冷熱負(fù)荷計(jì)算和建筑物能量分析。社會(huì)需求的驅(qū)使，要求把粗糙的穩(wěn)態(tài)或準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法向精確的動(dòng)態(tài)計(jì)算方法過(guò)渡。在這個(gè)新興的領(lǐng)域里，算法理論研究主要是對(duì)建筑熱過(guò)程電算方法的研究，包括經(jīng)典的穩(wěn)定傳熱計(jì)算方法，有限差分法，諧波分析法，以及新出現(xiàn)的傳遞函數(shù)法等。其中古老的經(jīng)典方法由于有了計(jì)算機(jī)做為工具，又產(chǎn)生了新的研究和應(yīng)用動(dòng)力。
在暖通空調(diào)專業(yè)所從事的設(shè)計(jì)工作中，要進(jìn)行大量的重復(fù)的，繁雜的計(jì)算工作。特別是在最基本的冷熱負(fù)荷計(jì)算中，需要查看大量的參數(shù)，處理大量的數(shù)據(jù)，而在不同的計(jì)算單元中又存在大量的重復(fù)性計(jì)算內(nèi)容，這樣就大大的降低了工作效率，同時(shí)由于計(jì)算工作的枯燥乏味，因而許多設(shè)計(jì)人員不愿詳細(xì)進(jìn)行計(jì)算，而采用了估算或簡(jiǎn)化計(jì)算的方法，這樣就造成了負(fù)荷計(jì)算數(shù)據(jù)的不精確與不合理性。
2、開發(fā)工具的選擇
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及，在各大高校計(jì)算機(jī)語(yǔ)言已成為我們暖通空調(diào)專業(yè)學(xué)生的必修課程，這樣就為我們專業(yè)的電算化提供了契機(jī)。在這里，我以如今比較流行的計(jì)算機(jī)開發(fā)語(yǔ)言，微軟公司的VisualBasic6.0為例（目前已成為大多數(shù)院校暖通空調(diào)專業(yè)的必修課程），來(lái)講一下暖通專業(yè)中，有關(guān)計(jì)算程序設(shè)計(jì)的問(wèn)題。MicrosoftVisualBasic開發(fā)語(yǔ)言是以BASIC語(yǔ)言為基礎(chǔ)，可視化的、面向?qū)ο蟮?、采用事件?qū)動(dòng)方式的結(jié)構(gòu)化高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是一套完全獨(dú)立的開發(fā)系統(tǒng)，它提供了開發(fā)MicrosoftWindows®應(yīng)用程序的最迅速、最簡(jiǎn)捷的方法。VisualBasic最引入注目的特點(diǎn)就是它訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)的強(qiáng)大功能，而在我們的專業(yè)計(jì)算中這一點(diǎn)顯得很重要，因?yàn)槲覀冊(cè)谟?jì)算中要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理，并且在完整的系統(tǒng)計(jì)算中，數(shù)據(jù)結(jié)果能否充分共享是程序自動(dòng)化程度、功能是否完善的重要因素。VisualBasic6.0不僅引入了功能強(qiáng)大的ADO作為存取數(shù)據(jù)的新標(biāo)準(zhǔn)，還提供了新的數(shù)據(jù)環(huán)境設(shè)計(jì)器，使得數(shù)據(jù)庫(kù)編程更為靈活、簡(jiǎn)便。數(shù)據(jù)庫(kù)表的索引是比表搜索更快的排序列表。每個(gè)索引輸入項(xiàng)指向其相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)行。
3、程序的實(shí)現(xiàn)流程
3.1控制中心設(shè)計(jì)
在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)之前，首先我們先要明確一下，我們要求程序能給我們提供什么樣的功能，這樣我們才能通過(guò)開發(fā)工具來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的目的。我們知道程序的關(guān)鍵是計(jì)算的準(zhǔn)確性問(wèn)題，但同時(shí)也要保證她的易用性，在進(jìn)行專業(yè)的計(jì)算之前，我們需要對(duì)整個(gè)程序作一個(gè)整體設(shè)計(jì)，如下圖所示，我們對(duì)控制中心作以下功能設(shè)計(jì)：
能夠進(jìn)入各計(jì)算模塊，并方便返回控制中心；
完成對(duì)用戶參數(shù)的設(shè)置修改；
提供各計(jì)算模塊的輸出
軟件系統(tǒng)流程圖3-1
這樣設(shè)計(jì)的目的在于各計(jì)算模塊之間是相互獨(dú)立的，設(shè)計(jì)是通過(guò)控制中心對(duì)各模塊起到協(xié)調(diào)組織的作用，而同時(shí)，各個(gè)模塊又是獨(dú)立的，這樣方便我們對(duì)各個(gè)模塊分開設(shè)計(jì)。完成了計(jì)算中心的設(shè)計(jì)我們就可以分開進(jìn)入各個(gè)計(jì)算模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程了，由于篇幅的限制，在這里我謹(jǐn)以供暖熱負(fù)荷計(jì)算模塊為例，向大家介紹一下程序的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，希望能給同仁們共享。
3.2熱負(fù)荷計(jì)算模塊
供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷是供暖設(shè)計(jì)中最基本的數(shù)據(jù)。它直接影響供暖系統(tǒng)方案的選擇、供暖管道管徑和散熱器等設(shè)備的確定、關(guān)系到供暖系統(tǒng)的使用和經(jīng)濟(jì)效果。與控制中心的設(shè)計(jì)思路相同，我們首先需要明確我們想要達(dá)到的目的，考慮熱負(fù)荷計(jì)算的特點(diǎn)及程序使用的方便，我們對(duì)程序作以下功能設(shè)計(jì)：
為每一工程設(shè)置獨(dú)立的存儲(chǔ)空間；
能夠?qū)⒁M(jìn)行的工程計(jì)算項(xiàng)目進(jìn)行管理，如新建、刪除等；
能夠重復(fù)進(jìn)入已建立但未完成工程項(xiàng)目地繼續(xù)計(jì)算過(guò)程；
計(jì)算用氣象參數(shù)的自動(dòng)調(diào)入；
各種規(guī)范規(guī)定的修正系數(shù)的自動(dòng)選擇或輸入；
能夠根據(jù)不同的已知條件選擇正確的計(jì)算公式；
能夠完成所有工程所需項(xiàng)目的計(jì)算；
能夠?qū)τ?jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，修改，刪除等操作；
完成計(jì)算最終數(shù)據(jù)的輸出，打印等。
以上問(wèn)題的解決，需要對(duì)軟件進(jìn)行整體的規(guī)劃，才能滿足各部分協(xié)調(diào)一致地為系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷的計(jì)算順利工作。采用如下計(jì)算流程，如圖示：
熱負(fù)荷計(jì)算模塊流程圖3-2
因?yàn)楸鞠到y(tǒng)可以進(jìn)行工程的斷點(diǎn)計(jì)算，所以需要對(duì)工程計(jì)算過(guò)程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，故采用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)來(lái)完成此項(xiàng)工作，首先在系統(tǒng)控制中心建立熱負(fù)荷計(jì)算用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，而后以工程名稱建立不同的數(shù)據(jù)表，每一個(gè)數(shù)據(jù)表代表一個(gè)獨(dú)立計(jì)算單位，從而達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)隨時(shí)保存的目的。
本過(guò)程為系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算的核心部分，它需要完成房間9個(gè)部分的耗熱量的計(jì)算過(guò)程，同時(shí)能隨時(shí)存儲(chǔ)每一部分的計(jì)算數(shù)據(jù)，對(duì)這一部分的計(jì)算程序需完成以下工作：
為每一房間建立獨(dú)立的存儲(chǔ)空間；
完成房間公用變量的存儲(chǔ)過(guò)程；
計(jì)算包括所有可能引起房間耗熱量的部分，每一部分互不影響，并能相應(yīng)的存儲(chǔ)到該房間的存儲(chǔ)空間里；
能對(duì)各部分的計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，最終得到該房間的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷；
能夠?qū)τ?jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如修改、刪除、查找、打印等。對(duì)本計(jì)算部分的程序設(shè)計(jì)如下面的流程所示：
熱負(fù)荷計(jì)算模塊流程圖3-3
以上各部分的計(jì)算原理大同小異，現(xiàn)以外墻耗熱量計(jì)算為例，對(duì)軟件的計(jì)算原理作一闡述：
a.點(diǎn)擊外墻耗熱量計(jì)算選項(xiàng)卡，進(jìn)入外墻耗熱量計(jì)算過(guò)程；
b.作為一個(gè)房間，可能不止有一面外墻，而對(duì)各面外墻來(lái)說(shuō)，所使用的計(jì)算過(guò)程是相同的，這樣就需要軟件能重復(fù)地調(diào)用這一計(jì)算過(guò)程；
c.在計(jì)算的過(guò)程中需要對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，并查看其范圍是否合適，所以軟件需要提供計(jì)算數(shù)據(jù)的查看功能；
d.計(jì)算過(guò)程中在調(diào)用外部計(jì)算工具時(shí)，需能提供傳值功能，并對(duì)外門參數(shù)進(jìn)行選擇處理。
其計(jì)算原理流程圖如下：
熱負(fù)荷計(jì)算模塊流程圖3-4
軟件需作如下處理：
外墻傳熱面積的自動(dòng)計(jì)算；
外墻傳熱系數(shù)的計(jì)算或選擇；
外墻朝向的選擇；
計(jì)算數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)處理；
與計(jì)算模塊的調(diào)用接口；
計(jì)算的連續(xù)性進(jìn)行處理。
對(duì)于以上問(wèn)題進(jìn)行如下解決，輸入外墻尺寸，軟件自動(dòng)計(jì)算其面積；傳熱系數(shù)通過(guò)選擇窗口進(jìn)行選擇輸入，對(duì)于不同的朝向分別進(jìn)行計(jì)算；每一方向的外墻計(jì)算調(diào)用同一計(jì)算模塊，最后對(duì)各方向計(jì)算結(jié)果進(jìn)行疊加處理，得到外墻部分的總耗熱量；將外墻部分耗熱量添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)。其軟件流程如下：
熱負(fù)荷計(jì)算模塊流程圖3-5
其余各部分的計(jì)算原理與外墻耗熱量計(jì)算原理基本相同，這里就不一一說(shuō)明了，至此，供暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷軟件的計(jì)算流程已經(jīng)全部完成。
4、結(jié)論
本文只是通過(guò)對(duì)程序流程的介紹來(lái)闡述一下專業(yè)程序開發(fā)的思路，其中的熱負(fù)荷計(jì)算模塊采用的是穩(wěn)定傳熱計(jì)算方法，參見《供熱工程》（（第三版）中國(guó)建筑工業(yè)出版社賀平孫剛編著）本文不再作詳細(xì)介紹。作為具有專業(yè)特點(diǎn)的應(yīng)用程序開發(fā)，每個(gè)人都可能有其獨(dú)特的設(shè)計(jì)思路，無(wú)論采用何種設(shè)計(jì)流程，最終的目的都是一樣的，提供精確的計(jì)算數(shù)據(jù)，滿足專業(yè)設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)能把設(shè)計(jì)人員從枯燥繁雜的計(jì)算中解脫出來(lái)，提高我們的工作效率。如今計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展也我們專業(yè)的計(jì)算機(jī)化程度提高提供了條件，作為開發(fā)工具而言，我們可以根據(jù)自身特點(diǎn)選用自己比較上手的語(yǔ)言。我們的專業(yè)知識(shí)如果能很好乘上計(jì)算機(jī)這個(gè)工具，一定會(huì)對(duì)我們專業(yè)的發(fā)展有極大的促進(jìn)。在這里，希望大家多探討，多交流，為我們專業(yè)的發(fā)展添磚加瓦。
參考資料：
1.《供熱工程》（第三版）中國(guó)建筑工業(yè)出版社賀平孫剛編著
2.《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中國(guó)建筑工業(yè)出版社陸耀慶主編
3.《空調(diào)負(fù)荷實(shí)用計(jì)算法》中國(guó)建筑工業(yè)出版社單寄平主編
