毛细管平面辐射空调系统

《毛细管平面辐射空调系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毛细管平面辐射空调系统（81页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、一种新型节能空调系统-毛细管平面辐射空调系统李永安山东建筑大学 一 毛 细 管 辐 射 空 调 原 理二 特 点三 结 露 问 题 分 析四 辐 射 顶 板 的 传 热 数 学 模 型五 热 舒 适 性 研 究六 数 值 模 拟 及 结 果 分 析七 实 验 研 究八 结 论 主 要 内 容 ： 一 、 毛 细 管 辐 射 空 调 原 理 毛 细 管 网 模 拟 自 然 界 中 植 物 叶 脉 和 人体 皮 肤 下 的 毛 细 血 管 机 制 . 毛 细 管 平 面 空 调 系 统 示 意 图（ 1.金 属 面 板 ； 2.石 膏 板 ； 3.矿毛 绝 缘 纤 维 ； 4.毛 细 管 网 栅

2、； 5.接 头 ） 毛 细 管 空 调 系 统 的 组 成 :u热 交 换 器u带 循 环 泵 的 分 配 器u温 控 调 节 器u毛 细 管 网 设 计 参 数 :一 般 夏 季 供 /回 水 温 度 为 18/20 , 冬 季 供 /回 水 温 度 为 30/28以 水 或 其 它 介 质 传 递 热 量 ,以 辐 射方 式 调 节 室 温 . 夏季18度毛 细 管 格 栅冬 季 28度夏 季 20度地 板 送 风 口 冷 、 热 源新 风 处 理 装 置 新 风 排 风新 风全 热 回 收 装 置回 风 分 水 器集 水 器 水 泵 风 机D温 度 传 感 器湿 度 传 感 器 冬季32

3、度电 动 阀 返 回 二 、 特 点n 美 国 能 源 部 (DOE)推 荐 的 15项 空 调 节 能 技术 毛 细 管 系 统 名 列 榜 首 新 风 全 热 交 换 器 空 调 系 统 诊 断 技 术 变 冷 媒 流 量 空 调 系 统 空 调 模 糊 控 制 系 统 高 温 相 变 蓄 冷 技 术 n 山 东 省 科 技 攻 关 计 划 :2005GG3208010 住 宅 建 筑 的 生 态 化 与 节 能 关 键 技 术 研 究 与示 范n 山 东 省 科 技 攻 关 计 划 : 2008GG30006005 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 关 键 技 术 的 研 究 与 示范

4、 山 东 省 自 然 科 学 基 金 ： ZR2011EEM030 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 系 统 机 理 研 究 特 点n 节 能 实 现 建 筑 用 能 的 “ 品 位 对 应 ,温 度 对 口 ,梯级 利 用 ” 夏 季 ， 冷 冻 水 供 水 温 度 由 原 来 的 7 ， 提高 到 18 左 右 冷 水 机 组 的 COP则 有 原 来 的 5提 高 到 10左右 本 课 题 组 研 究 表 明 ，在舒适度相同的条件下，毛细管平面辐射空调房间室内计算温度比传统空调房间在冬季（夏季）供暖（冷）时低（高）1.6左右 n 舒 适 度 高 世 界 卫 生 组 织 定 义 ： 高

5、舒 适 度 标 准 ： 温 差 小于 10 传 统 风 口 送 风 ： 是 点 热 （ 冷 ） 源 与 室 内 空 气换 热 毛 细 管 ： 面 热 （ 冷 ） 源 与 室 内 空 气 换 热 ， 温度 场 均 匀 ， 垂 直 温 度 梯 度 小 辐 射 换 热 舒 适 程 度 大 于 对 流 换 热 n 无 噪 声 风 机 盘 管 噪 声 : FP-5， 39dB(A)； FP-10， 46dB(A) 毛 细 管 ： 室 内 没 有 吹 风 感 ， 无 风 机 噪 声 ，在 国 外 ， 称 为 “ 静 音 制 冷 系 统 ” n 布 置 灵 活 毛 细 管 可 以 敷 设 在 天 花 板 上

6、 ， 也 可 以 敷 设在 墙 面 上 ， 还 可 以 辐 射 在 地 面 上 为 了 灯 具 、 烟 感 报 警 等 设 备 的 安 装 ， 可 以将 毛 细 管 在 铺 设 时 ， 方 便 地 拉 开 n 冷 源 多 样 化 夏 季 ， 由 于 毛 细 管 供 水 温 度 较 高 ， 可 实 现多 种 冷 源 形 式 供 冷 ： 高 温 冷 水 机 组 、 地 下 水 、冷 却 塔 直 供 等 n 占 用 建 筑 空 间 少 由 于 毛 细 管 直 径 小 ， 所 以 ， 对 建 筑 层 高 影响 小 毛 细 管 系 统 十 分 薄 ， 可 以 完 全 与 房 间 围 护结 构 表 面 形

7、 成 一 体 n 保 护 环 境 毛 细 管 格 栅 材 料 (聚 丙 烯 )可 以 100%回 收 再循 环 利 用 毛 细 管 内 的 介 质 是 水 ， 没 有 任 何 污 染 n 表 面 温 度 要 求 高 冷 却 吊 顶 的 表 面 温 度 要 高 于 室 内 空 气 的 露点 温 度 ， 否 则 ， 吊 顶 表 面 就 要 结 露返 回 三 、 结 露 问 题 分 析 凝 露 的 形 成 是 一 个 极 其 缓 慢 的 过 程 ， 随 着 现 在 自 动 控 制 技 术的 发 展 和 辐 射 供 冷 研 究 的 不 断 改 善 ， 凝 露 问 题 不 应 该 成 为 阻 碍 冷却

8、顶 板 的 推 广 发 展 的 障 碍 。 可 采 取 的 控 制 措 施 有 ： 在 辐 射 板 表 面 贴 附 敏 感 元 件 监 测 辐 射 表 面 温 度 ， 来 控 制 进 水温 度 。 返 回 四 、 辐 射 顶 板 的 传 热 数 学 模 型 n 传 热 数 学 模 型 的 假 定 、简 化 联 立 上 述 方 程 ， 编 写 MATLAB计 算 程 序 ， 进 行 求 解 。 由 于 辐 射 板 表 面 平 n通过上面计算模型可见：影响冷却顶板性能的因素有冷水供回水温度、水流速度、管内外径、管道材料、粘结剂导热系数、顶板材料、板厚、管间距。 n无论其它结构参数如何变化，冷水供回

9、水温度的降低，都将成倍提高冷却顶板的冷却性能。这是因为使冷却顶板表面平均温度降低，增加换热量所致。但是冷媒入口温度由于结露问题的限制，不能无限减低，一般要比室内露点温度要高（一般在16以上）。 n冷水水流速度的增加可以使管内对流换热系数增大，从而提高冷却能力。但是同时泵的能耗也随之增大，以及带来噪音，因此水流速度不宜过大。返 回 五 、 热 舒 适 性 研 究 1.热 舒 适 性 的 评 价 方 法 （ 1） 热 舒 适 方 程 （ 1） 4483.96 10 273 2733.05 5.733 0.007 0.42 58.20.0173 5.867 0.0014 34cl c cl a cl

10、 cl ra a aM W f h t t f t tM W P M WM P M t 热 舒 适 性 研 究 （ 2） PMVPPD指 标n 该 指 标 综 合 考 虑 了 人 体 活 动 程 度 、 衣 着 热 阻 (衣 着 情 况 )、 空 气 温 度 、平 均 辐 射 温 度 、 气 流 速 度 和 空 气 湿 度 等 六 个 因 素 。n 预 测 平 均 评 价 指 标 PMV表 达 式 为 ： 8 4 40.303exp 0.036 0.0275 3.055.7330.007( ) 0.42( 58.2) 0.0173 (5.867 )0.0014 (34 ) 3.96 10 (

11、273) ( 273) ( )a aa cl cl r cl c cl aPMV M M WM W P M W M PM t f t t f h t t （ 2） PMV 热 感 觉 标 尺热感觉 热 暖 微 暖 适 中 微 凉 凉 冷PMV 3 2 1 0 -1 -2 -3 n 预 期 不 满 意 百 分 率 PPD指 标 表 达 式 为 ： 4 2100 95exp 0.03353 0.2179PPD PMV PMV PPD表 示 对 热 环 境 不 满 意 的 百 分 数 热 舒 适 性 研 究5 8 7 3 21 64 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 房 间 示 意 图（ 1辐 射

12、 平 面 ； 2外 墙 ； 3、 4、 5内 墙 ；6外 窗 ； 7地 板 ； 8门 ） 2.毛 细 管 辐 射 空 调 房 间 热 平 衡 数 学 模 型 热 舒 适 性 研 究n 房 间 各 表 面 热 平 衡 方 程 的 通 式 为 ：式 中 ： 窗 与 外 墙 的 单 位 面 积 导 热 量 ， J/m2； 第 表 面 的 对 流 换 热 系 数 ； 室 内 空 气 的 平 均 温 度 ， ； 、 、 分 别 为 第 i和 第 k维 护 结 构 内 表 面 温 度 ， ； 内 热 源 单 位 散 热 量 , J/m 2 ； 为 维 护 结 构 表 面 和 之 间 的 辐 射 换 热 系

13、 数 W/( ) 81 0r ri i a i ik k i ikq t t t t q iqiatit ktriqrik 2m （ 4） 热 舒 适 性 研 究 3.计 算 结 果 分 析 (1)计 算 参 数 的 确 定 ：n M取 值 为 58.15W/m2（ 相 对 静 坐 ） ； 人 体 机 械 效 率 取 值 为 0；n 服 装 的 基 本 热 阻 ： 夏 季 0.5clo、 冬 季 1.0clo；n 室 内 风 速 的 取 值 ： 夏 季 0.2m/s， 冬 季 0.1m/s；n 平 均 辐 射 温 度 ： 用 围 护 结 构 内 表 面 积 加 权 平 均 值 来 计 算 。

14、热 舒 适 性 研 究 n 平 均 辐 射 温 度 每 升 高 1 ， PMV值 升 高 约 0.190； 而 空 气 温 度 每升 高 1 ， PMV值 升 高 约 0.111。18 19 20 21 22 23 24-2.1-1.8-1.5-1.2-0.9-0.6-0.30.0 ta=20 ta=21ta=22ta=23ta=24 ta=19ta=18PMV 平 均 辐 射 温 度 （ ） 18 19 20 21 22 23 24-2.1-1.8-1.5-1.2-0.9-0.6-0.30.0 tr=18 tr=19 tr=20tr=21tr=22tr=23tr=24PMV 空 气 温 度

15、（ ）平 均 辐 射 温 度 对 舒 适 性 的 影 响 空 气 温 度 对 舒 适 性 的 影 响 (2)冬 季 工 况 下 平 均 辐 射 温 度 对 热 舒 适 性 的 影 响 热 舒 适 性 研 究(3)毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 房 间 计 算 温 度 探 讨 冬 季 工 况 下 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 与 传 统 空 调 房 间 的 热 舒 适性 比 较 16 17 18 19 20 21 22 23 24-2.0-1.5-1.0 -0.50.00.51.0PMV 室 内 空 气 温 度 （ ） 毛 细 管 空 调 房 间传 统 空 调 房 间 16 17 18

16、 19 20 21 22 23 240102030 40506070PPD 室 内 空 气 温 度 （ ） 毛 细 管 空 调 房 间传 统 空 调 房 间冬 季 工 况 下 两 种 空 调 房 间 的PMV曲 线 图 冬 季 工 况 下 两 种 空 调 房 间 的PPD曲 线 图 热 舒 适 性 研 究冬 季 工 况 下 两 种 空 调 房 间 的 PMV计 算 值相 对 湿 度（ %） 室 内 空 气 温 度 （ ）16 17 18 19 20 21 22 23 2430 -1.6220 -1.3754 -1.1142 -0.8255 -0.5369 -0.2891 -0.0579 0.2

17、093 0.4525-1.9681 -1.7055 -1.4491 -1.2013 -0.9509 -0.6979 -0.4423 -0.1900 0.065040 -1.5742 -1.3244 -1.0599 -0.7678 -0.4755 -0.2237 0.0116 0.2832 0.5310 -1.9203 -1.6546 -1.3949 -1.1435 -0.8894 -0.6325 -0.3727 -0.1161 0.143550 -1.5264 -1.2735 -1.0056 -0.7100 -0.4140 -0.1583 0.0812 0.3571 0.6095-1.8725

18、 -1.6036 -1.3406 -1.0858 -0.8280 -0.5671 -0.3032 -0.0422 0.221960 -1.4786 -1.2226 -0.9514 -0.6522 -0.3525 -0.0930 0.1507 0.4310 0.6879-1.8247 -1.5527 -1.2864 -1.0280 -0.7665 -0.5017 -0.2337 0.0316 0.300465 -1.4547 -1.1971 -0.9243 -0.6234 -0.3218 -0.0603 0.1855 0.4679 0.7272-1.8009 -1.5272 -1.2592 -0

19、.9991 0.5310 -0.4690 -0.1989 0.0686 0.3396注 ： 上 行 为 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 房 间 的 PMV值 ， 下 行 为 传 统 空 调 房 间 的 PMV值 热 舒 适 性 研 究冬 季 工 况 下 两 种 空 调 房 间 的 PPD计 算 值相 对 湿 度（ %） 室 内 空 气 温 度 （ ）16 17 18 19 20 21 22 23 2430 57.5415 44.2053 31.1665 19.3742 11.0318 6.7363 5.0694 5.9086 9.273075.3002 62.0459 48.1446 35

20、.3110 24.0986 15.2428 9.0813 5.7485 5.0875 40 54.9402 41.5301 28.7086 17.4199 9.7218 6.0382 5.0028 6.6659 10.898973.0383 59.3083 45.2402 32.5340 21.7014 13.3967 7.8919 5.2792 5.426750 52.3360 38.9133 26.3560 15.6046 8.5726 5.5193 5.1365 7.6538 12.791570.6981 56.5412 42.3745 29.8682 19.4621 11.7360 6

21、.9105 5.0369 6.021560 49.7391 36.3592 24.1187 13.9333 7.5855 5.1791 5.4706 8.8741 14.948568.2889 53.7686 39.5709 27.3134 17.3775 10.2609 6.1333 5.0207 6.875265 48.4467 35.1058 23.0431 13.1545 7.1530 5.0753 5.7134 9.5710 16.129867.0667 52.3795 38.1890 26.0818 16.3940 9.5927 5.8204 5.0974 7.3989注 ： 上

22、行 为 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 房 间 的 PPD值 ， 下 行 为 传 统 空 调 房 间 的 PPD值 热 舒 适 性 研 究n 由 以 上 研 究 可 以 得 出 ， 达 到 最 舒 适 点 (PMV=0)时 ， 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 房 间 的 空 气 温 度 为21.6 ， 与 传 统 空 调 房 间 的 空 气 温 度 相 比 ， 两种 空 调 房 间 的 温 差 为 1.6 。n 通 过 分 析 两 表 中 的 数 据 可 以 得 出 ， 冬 季 供 暖 时 ，在 一 定 的 相 对 湿 度 下 ， 若 要 达 到 相 同 的 热 舒 适效 果 ， 毛

23、细 管 辐 射 空 调 房 间 的 空 气 温 度 比 传 统空 调 房 间 的 低 1.6 左 右 。 热 舒 适 性 研 究 23 24 25 26 27 28 29 30-2.0-1.5-1.0-0.50.0 0.51.01.5PMV 室 内 空 气 温 度 （ ） 毛 细 管 空 调 房 间传 统 空 调 房 间 23 24 25 26 27 28 29 300102030 40506070PPD 室 内 空 气 温 度 （ ） 毛 细 管 空 调 房 间传 统 空 调 房 间夏 季 工 况 下 两 种 空 调 房 间 的PMV比 较 图 夏 季 工 况 下 两 种 空 调 房 间 的

24、PPD比 较 图 夏 季 工 况 下 毛 细 管 辐 射 空 调 与 传 统 空 调 房 间 的 热 舒 适 性比 较 热 舒 适 性 研 究夏 季 工 况 下 两 种 空 调 房 间 的 PMV计 算 值相 对 湿 度（ %） 室 内 空 气 温 度 （ ）23 24 25 26 27 28 29 3030 -1.9087 -1.5002 -1.0955 -0.6702 -0.3545 0.0420 0.4290 0.8027-1.6347 -1.2486 -0.8594 -0.4742 -0.0857 0.3131 0.7081 1.106540 -1.8348 -1.4218 -1.01

25、22 -0.5817 -0.2608 0.1415 0.5343 0.9144-1.5608 -1.1701 -0.7761 -0.3857 0.0081 0.4125 0.8135 1.2181 50 -1.7609 -1.3433 -0.9289 -0.4933 -0.1670 0.2409 0.6397 1.026-1.4869 -1.0917 -0.6928 -0.2973 0.1019 0.5119 0.9188 1.329760 -1.6870 -1.2648 -0.8456 -0.4049 -0.0732 0.3403 0.7451 1.1376-1.4130 -1.0132 -

26、0.6095 -0.2089 0.1957 0.6114 1.0242 1.441365 -1.6501 -1.2256 -0.8039 -0.3607 -0.0263 0.3900 0.7977 1.1934-1.3761 -0.9739 -0.5678 -0.1647 0.2425 0.6611 1.0769 1.4971注 ： 上 行 为 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 房 间 的 PMV值 ， 下 行 为 传 统 空 调 房 间 的 PMV值 热 舒 适 性 研 究夏 季 工 况 下 两 种 空 调 房 间 的 PPD计 算 值相 对 湿 度（ %） 室 内 空 气 温 度 （ ）

27、23 24 25 26 27 28 29 3030 72.4773 50.9110 30.3085 14.4382 7.6151 5.0365 8.8380 18.585158.2307 37.6555 20.5877 9.6959 5.1521 7.0377 15.5474 30.811840 68.8032 46.6770 26.6362 12.0907 6.4121 5.4148 10.9731 22.657554.2100 33.7994 17.6923 8.0983 5.0014 8.5466 18.9562 36.1367 50 64.9829 42.5158 23.2236 10

28、.0848 5.5780 6.2043 13.5908 27.227150.1890 30.1357 15.0921 6.8366 5.2150 10.4788 22.8284 41.805860 61.0545 38.4721 20.0880 8.4164 5.1109 7.4089 16.6899 32.256446.2059 26.6787 12.7915 5.9051 5.7941 12.8406 27.1496 47.724465 59.0649 36.5078 18.6261 7.7078 5.0143 8.1682 18.4150 34.925544.2424 25.0255 1

29、1.7528 5.5622 6.2204 14.1812 29.4671 50.7426注 ： 上 行 为 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 房 间 的 PPD值 ， 下 行 为 传 统 空 调 房 间 的 PPD值 热 舒 适 性 研 究n 夏 季 供 冷 时 ， 在 一 定 的 相 对 湿 度 下 ， 若 要 达 到相 同 的 热 舒 适 效 果 ， 毛 细 管 辐 射 空 调 房 间 的 空气 温 度 比 传 统 空 调 房 间 的 高 1.6 左 右 。n 结 论 ： 毛 细 管 辐 射 空 调 房 间 冬 季 供 暖 的 温 湿 度范 围 为 ： 温 度 16 20 ， 相 对 湿

30、 度 为 30%60%； 夏 季 供 冷 的 温 湿 度 范 围 为 ： 温 度 26 28 ， 相 对 湿 度 为 50% 65%。 返 回 六 、 数 值 模 拟 及 结 果 分 析 1.物 理 模 型 的 建 立 及 边 界条 件 的 设 定 (1)物 理 模 型 的 建 立 模 拟 房 间 的 几 何 构 造 及 室 内 布 局 数 值 模 拟 及 结 果 分 析 网 格 划 分n 计 算 所 采 用 的 模 型 为 室 内 零方 程 模 型 。 网 格 数 目 大 约 在14万 。 网 格 划 分 情 况 示 意 图 数 值 模 拟 及 结 果 分 析 (2)边 界 条 件 的 设

31、定n 室 外 计 算 参 数 的 设 定 ： 济 南 市 夏 季 室 外 计 算 干 球 温 度 ： 34.8 、湿 球 温 度 ： 26.7 ,平 均 风 速 2.8m/s。 n 围 护 结 构 边 界 条 件 的 设 定 ： 设 定 外 墙 为 定 热 流 边 界 条 件 ， 热 流密 度 为 7.0W/m2。n 外 窗 :传 热 系 数 为 3.3W/（ m2.k） ， 面 积 是 3m 1.8 m。 玻 璃 外 窗为 南 向 ， 太 阳 辐 射 热 负 荷 为 59.05 W/m2， 通 过 玻 璃 的 总 的 热 流密 度 为 81.23 W/m2。 n 毛 细 管 辐 射 平 面

32、:供 水 温 度 为 18 时 ， 考 虑 2 温 差 ， 出 口 温 度为 20 ， 因 此 顶 板 表 面 平 均 温 度 为 19 。n 送 风 口 边 界 条 件 的 设 定 ： 模 拟 中 采 用 总 送 风 量 为 216m3/h， 送 风面 积 为 0.15平 方 米 ， 送 风 风 速 为 0.4m/s。 数 值 模 拟 及 结 果 分 析 2.夏 季 工 况 下 模 拟 结 果 分 析 (1)室 内 温 度 场 的 计 算 结 果 与 分 析 X=1.6m截 面 上 的 温 度 分 布 图 Z=-2m截 面 上 的 温 度 分 布 图 Y=0.1m截 面 上 的 温 度 分

33、布 图 Y=1.1m截 面 上 的 温 度 分 布 图 数 值 模 拟 及 结 果 分 析X=1.6m截 面 上 的 速 度 分 布 图 Z=-2m截 面 上 的 速 度 分 布 图 Y=0.1m截 面 上 的 速 度 分 布 图 Y=1.1m截 面 上 的 速 度 分 布 图 (2)室 内 速 度 场 的 计 算 结 果 与 分 析 (3)室 内 CO2浓 度 场 的 计 算 结 果 与 分 析 Z=-2m截 面 上 的 CO2浓 度 分 布 图 Y=1.1m截 面 上 的 CO2浓 度 分 布 图 Y=1.75m截 面 上 的 CO2浓 度 分 布 图 数 值 模 拟 及 结 果 分 析

34、送 风 口 位 置 对 室 内 温 度 场 的 影 响 送 风 口 在 地 面 时 X=1.6m截 面 上 的 温 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.1m时 X=1.6m截 面 上 的 温 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.6m时 X=1.6m截 面 上 的 温 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 3.0m时 X=1.6m截 面 上 的 温 度 分 布 图 (4)送 风 口 位 置 对 室 内 温 度 场 、 速 度 场 和 二 氧 化 碳浓 度 场 的 影 响 数 值 模 拟 及 结 果 分 析送 风 口 在 地 面 时 Z=-2m截 面 上 的 温 度 分 布 图

35、送 风 口 距 地 面 0.1m时 Z=-2m截 面 上 的 温 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.6m时 Z=-2m截 面 上 温 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 3.0m时 Z=-2m截 面 上 的 温 度 分 布 图 数 值 模 拟 及 结 果 分 析n 通 过 与 其 他 送 风 方 式 比 较 ， 可 以 得 出 ， 送 风 口位 置 在 屋 顶 （ 距 地 面 3m） 时 ， 室 内 垂 直 方 向 的温 度 分 布 没 有 出 现 明 显 的 分 层 现 象 ， 工 作 区 区域 温 度 梯 度 较 小 。n 而 送 风 口 位 置 在 下 部 时 （ 在 地

36、面 上 、 距 地 面0.1m、 0.6m） 室 内 温 度 出 现 明 显 的 分 层 现 象 ，下 部 温 度 较 低 ， 上 部 温 度 较 高 。 n 送 风 方 式 可 以 改 变 室 内 温 度 的 分 层 现 象 。 数 值 模 拟 及 结 果 分 析送 风 口 在 地 面 时 X=1.6m截 面 上 的 速 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 3.0m时 X=1.6m截 面 上的 速 度 分 布 图 送 风 口 在 地 面 时 Z=-2m截 面 上 的 速 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 3.0m时 Z=-2m截 面 上 的 速 度 分 布 图 送 风 口 位 置

37、对 室 内 速 度 场 的 影 响 数 值 模 拟 及 结 果 分 析n 送 风 口 的 位 置 可 以 改 变 室 内 速 度 场 的 分 布 情 况 。且 除 了 送 风 口 及 热 源 附 近 风 速 较 大 外 ， 其 他 区域 风 速 均 在 0.3m/s以 内 ， 满 足 舒 适 性 要 求 。 n 所 以 为 保 持 人 员 呼 吸 区 空 气 新 鲜 ， 送 风 口 的 最佳 位 置 是 在 屋 顶 （ 距 地 面 3.0m） 。 送 风 口 在 地 面 时 Z=-2m截 面 上 的 CO2浓 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.1m时 Z=-2m截 面 上 的 CO2

38、浓 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.6m时 Z=-2m截 面 上 CO2浓 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 3.0m时 Z=-2m截 面 上 的 CO2浓 度 分 布 图 数 值 模 拟 及 结 果 分 析 送 风 口 位 置 对 室 内 CO2浓 度 场 的 影 响 数 值 模 拟 及 结 果 分 析 n 通 过 上 面 的 数 值 模 拟 可 以 得 出 ， 夏 季 工 况 下 当送 风 口 的 位 置 分 别 在 地 面 、 距 地 面 0.1m、 距 地面 0.6m时 ， 气 流 混 浊 区 出 现 在 人 员 呼 吸 区 位 置 ，为 解 决 呼 吸 混 浊 区

39、， 送 风 口 的 最 佳 位 置 是 在 屋顶 （ 距 地 面 3.0m） 。 3.冬 季 工 况 下 模 拟 结 果 分 析 (1)送 风 口 位 置 对 室 内 温 度 场 的 影 响 送 风 口 在 地 面 时 Z=-2m截 面 上 的 温 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.1m时 Z=-2m截 面 上 的 温 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.6m时 Z=-2m截 面 上 的 温 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 3.0m时 Z=-2m截 面 上 的 温 度 分 布 图 数 值 模 拟 及 结 果 分 析n 送 风 口 位 置 距 地 面 高 度 为 0.1

40、m时 ， 工 作 区 区域 温 度 梯 度 较 小 ， 工 作 区 区 域 垂 直 温 度 差 约为 0.8 ；n 送 风 口 位 置 在 房 顶 （ 距 地 面 3m） 时 ， 室 内 上部 温 度 较 高 ， 下 部 温 度 较 低 ， 而 且 低 温 区 域面 积 较 其 他 几 种 送 风 方 式 大 ， 工 作 区 区 域 垂直 温 度 差 约 为 1.6 。n 送 风 口 最 佳 位 置 为 距 地 面 0.1m处 。 送 风 口 在 地 面 时 Z=-2m截 面 上 的 速 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.1m时 Z=-2m截 面 上 的 速 度 分 布 图 送 风

41、口 距 地 面 0.6m时 Z=-2m截 面 上 的 速 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 3.0m时 Z=-2m截 面 上 的 速 度 分 布 图 数 值 模 拟 及 结 果 分 析(2)送 风 口 位 置 对 室 内 速 度 场 的 影 响 送 风 口 在 地 面 时 Z=-2m截 面 上 的 CO2浓 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.1m时 Z=-2m截 面 上 的 CO2浓 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 0.6m时 Z=-2m截 面 上 CO2浓 度 分 布 图 送 风 口 距 地 面 3.0m时 Z=-2m截 面 上 的 CO2浓 度 分 布 图 数 值

42、模 拟 及 结 果 分 析(3)送 风 口 位 置 对 室 内 二 氧 化 碳 浓 度 场 的 影 响 数 值 模 拟 及 结 果 分 析 n 由 送 风 口 的 位 置 对 冬 季 工 况 下 室 内 温 度 场 、 速度 场 和 CO2浓 度 分 布 场 的 模 拟 结 果 分 析 可 以 得 出 ，送 风 方 式 可 以 改 变 室 内 温 度 、 速 度 和 CO2浓 度 的分 层 现 象 。n 冬 季 工 况 下 ， 对 于 室 内 温 度 场 、 速 度 场 和 CO2浓度 分 布 场 的 综 合 考 虑 送 风 口 最 佳 位 置 为 距 地 面0.1m处 。 返 回 七 、 实

43、 验 研 究 实 验 对 象 描 述 n “ 海 御 19” 国 际 公 寓 ， 即 位 于 “ 最 适 合 人 类 居 住 地 方 ” 的 旅 游 避暑 胜 地 威 海 的 国 际 海 水 浴 场 的 中 心 位 置 ， 2800米 天 然 黄 金 沙滩 旁 ， 具 有 罕 见 世 界 级 湾 岸 环 境 资 源 。 海 御 19总 建 筑 面 积 63000平方 米 ， 地 上 19层 ， 地 下 1层 ， 由 七 个 单 元 组 成 ， 共 336户 ， 地 下 停车 位 400个 。 在 第 三 届 中 国 威 海 国 际 人 居 节 中 ， 将 海 御 19作 为 “ 绿色 节 能

44、建 筑 ” 的 示 范 工 程 。 n 本 次 实 验 测 试 为 两 个 样 板 间 。 样 板 间 1为 别 墅 版 复 式 三 房 三 厅 三 卫 ，面 积 为 260m2， 建 筑 物 本 身 为 游 轮 建 筑 ， 样 板 间 2为 回 归 经 典 两 房两 厅 一 卫 ， 面 积 为 118m2。 毛 细 管 空 调 系 统 的 实 验 研 究建筑外观图 实 验 研 究2.实 验 方 法 及 仪 器n (1)实 验 方 法n 测 试 为 夏 季 阶 段 进 行 ， 测 试 时 间 为 2007年 7月 20日 7月 31日 ;2008年 8月 1日 -2008年 8月 5日 ， 测

45、 试 每 天 进 行 ， 每 半 小 时 测 量 一 次 并记 录 实 验 数 据 。 测 量 时 间 内 ， 天 气 以 晴 为 主 。 n 室 内 空 气 温 度 测 量 ， 在 垂 直 方 向 取 7个 点 ， 分 别 为 地 板 上 方 0.1m、0.3 m、 0.6 m、 1.1 m、 1.7 m、 1.8 m、 2.0 m。 墙 壁 与 屋 面 温 度的 测 量 ： 各 壁 面 温 度 用 红 外 测 温 仪 测 试 ， 每 面 墙 均 匀 取 三 个 测 点取 其 平 均 值 。 实 验 研 究实 验 仪 器 数 量 实 验 内 容 精 度TLOG-55型 温 度 自 记 仪 3

46、0 测 量 并 记 录 室 内 外 不 同 测 点 处 的 空 气温 度 0.3QDF-3热 球 风 速 仪 1 测 量 空 气 流 速 0.05v（ 指 示 风 速 ）红 外 线 测 温 仪 1 测 量 壁 面 温 度 1数 字 式 温 湿 度 计 1 测 量 室 内 、 外 空 气 空 气 湿 度 3% 卷 尺 1 用 于 安 排 测 点 位 置 电 脑 1 输 入 输 出 数 据 并 处 理 分 析 (2)实 验 仪 器 实 验 研 究 09:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:002728293031 3233343536空气温度（） 时 刻

47、 （ h） 室 外 空 气 温 度 09:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:004045505560 6570758085室外相对湿度（%） 时 刻 （ h） 室 外 相 对 湿 度实 验 室 室 外 气 温 变 化 图 实 验 室 室 外 相 对 湿 度 变 化 图 3.实 验 结 果 分 析 实 验 研 究 09:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0024262830 323436空气温度（） 时 刻 （ h） 室 外 气 温 室 内 气 温 09:0010:0011:0012:0013:0014:

48、0015:0016:0017:002224262830 323436空气温度（） 时 刻 （ h） 室 外 气 温室 内 气 温实 验 室 1室 内 与 室 外 温 度 变 化 曲 线 图 实 验 室 2室 内 与 室 外 温 度 变 化 曲 线 图 09:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00404550556065 70758085相对湿度（%） 时 刻 （ h） 室 外 相 对 湿 度室 内 相 对 湿 度 09:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00404550556065 70758085相对

49、湿度（%） 时 刻 （ h） 室 外 相 对 湿 度室 内 相 对 湿 度实 验 室 1室 内 与 室 外 相 对 湿 度 变 化 曲 线 图 实 验 室 2室 内 与 室 外 相 对 湿 度 变 化 曲 线 图 实 验 研 究 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.122.523.023.524.0 24.525.025.526.0空气温度（） 高 度 （ m ） 不 同 高 度 处 的 温 度 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.121.522.022.5 23.023.524.0空气温度（） 高 度 （ m ） 不 同 高 度 处 的 温 度

50、实 验 室 1内 不 同 高 度 气 温变 化 曲 线 图 实 验 室 2内 不 同 高 度 气 温变 化 曲 线 图 实 验 研 究n 由 上 面 的 图 可 以 得 出 ， 实 验 室 1内 的 0.1m高度 处 的 温 度 为 22.7 ， 1.1m高 度 处 的 温 度 为24.1 ， 温 差 约 为 1.4 。 实 验 室 2内 的 0.1m高 度 处 的 温 度 为 22.2 ， 1.1m高 度 处 的 温 度为 23.3 ， 温 差 为 约 1.1 。n 一 天 内 ， 室 内 的 相 对 湿 度 变 化 较 小 ， 实 验 室1内 的 相 对 湿 度 维 持 在 50%左 右

51、， 实 验 室 2内的 相 对 湿 度 维 持 在 55%左 右 。 实 验 研 究 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.122.523.023.524.0 24.525.025.526.0空气温度（） 高 度 （ m ） 实 验 值计 算 值 0.0 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.121.522.022.5 23.023.524.0空气温度（） 高 度 （ m ） 实 验 值计 算 值实 验 室 1室 内 不 同 高 度 气 温变 化 曲 线 图 实 验 室 2室 内 不 同 高 度 气 温变 化 曲 线 图 4.实 验 结 果 与 数 值 计

52、算 对 比 分 析 实 验 研 究 n 通 过 对 比 实 验 数 据 与 模 拟 计 算 结 果 ， 毛 细 管 平面 辐 射 空 调 与 置 换 通 风 相 结 合 的 复 合 空 调 房 间的 实 测 值 与 模 拟 计 算 值 的 变 化 趋 势 基 本 一 致 。 返 回 八 、 结 论 1、建立空调房间湿度控制数学模型，即使在极端不利的情况下，凝露的形成仍是一个极其缓慢的过程。通过现有的控制技术完全可以有效的避免结露现象的发生。 2、平均辐射温度单位改变量会引起较大的PMV值的改变，它对人体热舒适性影响要大于空气温度的影响。 3、 通过与传统空调对比，在舒适度相同的条件下，得出毛细

53、管平面辐射空调房间室内计算温度比传统空调房间在冬季（夏季）供暖（冷）时低（高）1.6左右。 结 论 4、 对 毛 细 管 平 面 辐 射 空 调 加 通 风 系 统 的 复 合 空调 系 统 房 间 进 行 数 值 模 拟 。 夏 季 工 况 下 ： 综 合 考 虑 工 作 区 的 垂 直 温 差 和气 流 混 浊 情 况 ， 得 出 送 风 口 的 最 佳 位 置 是 在 屋顶 （ 距 地 面 3.0m） 。 冬 季 工 况 下 ： 若 综 合 考 虑 室 内 的 温 度 梯 度 和气 流 混 浊 区 ， 送 风 口 的 位 置 应 在 距 地 面 0.1m处 。 5、 以 威 海 “ 海 域 19” 公 寓 的 毛 细 管 平 面 辐射 空 调 加 置 换 通 风 的 复 合 空 调 房 间 样 板间 进 行 实 验 测 试 、 并 与 数 值 模 拟 值 进 行了 对 比 分 析 。 结 果 表 明 ， 理 论 计 算 值 与实 测 值 基 本 吻 合 。 返 回