辐射供冷位置对室内热舒适和能耗的影响分析

辐射供冷空调系统是一种舒适、节能的新型空调系统。为了对比地面、顶板、墙面3种辐射供冷末端位置的室内热舒适和能耗情况,以济南市某办公建筑为例,利用仿真软件建立了辐射供冷加独立新风的复合空调系统,对比分析了3种辐射供冷方式的室内热舒适和房间能耗。结果表明：3种辐射供冷模型下,室内的相对湿度都在40%～60%舒适范围内;墙面和顶板辐射供冷的预测平均投票(Predicted Mean Vote, PMV)值在0.25～0.50之间,而预测不满意百分数(Predicted Percentage of Dissatisfied, PPD)值小于10%,PMV-PPD指标达到了Ⅰ级,热舒适性较好;在设计日运行时间内,地面、顶板、墙面辐射供冷的总能耗分别为5.59、6.23、6.16 kW·h,地面辐射供冷的节能性最好。     

供冷参数对复合空调室内热湿环境的影响分析

供冷参数的不同组合会导致置换通风与辐射冷板复合空调室内热湿环境及系统运行费用的不同.因此,选取合适的送风和冷板组合供冷参数对复合空调系统的设计是十分重要的.针对采用复合空调系统的办公室的室内温、湿度及速度场进行了CFD仿真,揭示了送风温度、相对湿度及速度、冷板表面温度及冷板与天花板面积比等参数变化对室内热湿环境及流场分布的影响规律;给出了通风系统与冷顶板供冷量随各参数的变化情况.按正交试验设计法安排了5因素5水平模拟试验方案,进行了数值模拟,并分析了各供冷参数与热舒适性指标PMV的相关性,提出了使室内热环境和通风效率最佳的组合供冷参数.     

顶板和地板辐射供冷方式下的室内热舒适研究

对顶板和地板辐射供冷的室内热舒适进行研究可为优化供冷系统,提出能够满足人体热舒适的、较为合理的辐射供冷方式提供一定的理论依据。文章阐述了顶板和地板辐射供冷两种辐射供冷模式及其辐射供冷机理,分析了室内热舒适影响因素。以济南市某个应用辐射供冷空调技术的实验房间为研究对象,采用Airpak构建仿真房间模型,进行数值模拟,从室内垂直温差、PMV—PPD指标及吹风感三方面对比分析了顶板辐射和地板辐射两种供冷方式对室内热舒适的作用效果。结果表明:顶板辐射供冷沿房间高度方向垂直温差小于3℃,而地板辐射供冷垂直温差过大,不能满足局部热舒适要求;顶板辐射供冷的PMV值基本处于-0.5~+0.5的范围,人体离最佳热舒适状态最近,而地板辐射供冷只能保证在人体周围取值时能够得到比较满意的PMV值;两种供冷模式对于吹风感的不满意率PD均小于15%,都能满足人体对于吹风感热舒适的要求。     

基于airpak的夏季柜式空调机办公室内热环境数值模拟分析

基于airpak软件对夏季柜式空调3种送风角度(水平角度、向上45°角和向上60°角)下办公室内热环境进行了三维数值模拟,得到3种工况下室内气流组织的流场和温度场分布特点.采用PMV、PPD和空气龄评价指标对室内热舒适性及空气品质进行对比分析.模拟结果表明在向上45°角送风的情况下,房间内各个工位总体热舒适性最好.     

置换通风与辐射冷顶板复合空调系统的室内热环境研究

以办公室为研究对象,采用数值仿真的方法,研究了置换通风、顶板辐射供冷及其复合系统在不同负荷条件下的室内热环境,给出了不同负荷条件下,室内的垂直温度及流场分布.结果表明,复合系统的舒适性最好,而且其冷板表面结露的危险也比顶板辐射供冷单独运行时小,可适用的冷负荷范围广.负荷较小时,复合系统的通风效率与置换通风单独运行时相当.随着室内冷负荷的增加,其通风效率有降低的趋势.     

地板辐射与置换通风空调系统运行参数

建立了基于EnergyPlus的地板辐射供冷加置换通风空调系统模型,模拟得到的室内温度和辐射地板所承担冷量与实验结果的误差小于±79／6。在此模型基础上,改变送风参数和供水参数,得到置换通风供冷量、辐射地板供冷量、地板表面温度、室内空气平均温度、AUST温度等参数的变化规律。结合热舒适性模型,得到满足室内热舒适性（-0．5≤PMV≤0．5）条件下,置换通风的送风参数和辐射地板的供水参数范围,为复合系统设计和应用提供依据。     

冷却吊顶系统的热舒适分析

描述了冷却吊顶空调系统中冷却顶板的辐射与对流换热及人体与环境的辐射与对流换热,通过理论计算分析了冷却吊顶空调系统中房间室内温度的确定与常规空调系统的区别,并介绍了评价系统热舒适性的几个因素的特点。结果表明,冷却吊顶系统夏季内温度可以比常规空调系统高1－2℃,但人的舒适感相同,同时该系统还具有适宜的室内温度分布和气流速度分析,从而为人体提供高标准的舒适感。     

火车站候车厅不同回风形式的热环境研究

为了改善西安火车站候车厅内的热环境,利用CFD模拟软件Airpak对两种不同气流组织方案下(上送上回,上送下回)候车厅内速度场、温度场、热舒适性指标PMV及PPD的分布进行数值模拟,通过对比分析,验证不同方案下气流组织形式的特点。结果表明采用上送上回风形式下气流组织的均匀性更好,为今后西安火车站改扩建在空调系统优化设计以及气流组织预测等方面提供借鉴和指导。     

地板辐射供冷系统建筑围护结构蓄热特性分析

建筑节能是可持续发展战略的重要内容,而空调系统是公共建筑节能的主要组成,文章围绕建筑围护结构的蓄热特性,以地板辐射供冷系统为研究对象,通过选取济南市安泰动态节能示范楼内三个典型空调房间,利用TRNSYS仿真模拟软件建立地源热泵地板辐射供冷模型,结合建筑控制平台实测数据,对建筑围护结构的室内热环境进行研究,探索地板辐射供冷系统建筑围护结构蓄热特性。结果表明:建筑西外墙对室内热环境的稳定和舒适性影响最大;外墙对室外温度波具有明显的衰减特性和峰值延迟特性,良好的蓄热特性有利于系统节能运行,维持室内温度;墙体的蓄热性使得室温波动较小,白天蓄热有效地阻止冷负荷的陡然增大,维持了正常工作时间人员的空调需求;14:00地板蓄冷量最低,室温超过空调设计温度,应采取增大地板盘管供水流量或降低供水温度的措施,降低室内温度,确保系统节能高效运行。     

地板辐射供冷的热环境模拟分析

辐射供冷系统被认为是一种经济、节能、舒适性好的空调系统形式而逐渐得到研究和应用.分析了地板辐射供冷的传热机理,提出了地板辐射供冷与室内热环境模拟的数学物理模型,采用CFD软件模拟分析了地板辐射供冷的室内热环境.模拟计算了供水工况和室外温度变化对地板供冷性能的影响.研究表明:供水温度对室内温度影响较大,辐射供冷宜采用小温差大流量.     

毛细管网供冷室内环境对比实验研究

在18℃供水温度下,对重庆地区毛细管网辐射供冷系统进行实验测试,分析了毛细管网顶棚、墙面、地面3种敷设方式的室内热工参数。结果表明：毛细管网顶棚、墙面、地面3种敷设方式供冷稳定时,人员活动区的平均温度依次为26.27、27.22、26.57℃,辐射表面平均温度依次为20.96、21.14、22.76℃,PMV依次为-0.27、0.32、-0.2,PPD依次为7.06%、7.47%、6.34%。在实验条件下,3种敷设方式供冷时室内温度均能满足≤ 28℃的要求,PMV、PPD均能满足《民用建筑室内热湿环境评价标准》（GB/T50785-2012）Ⅰ级热舒适评价指标。     

睡眠环境热舒适性模型的建立

在Fanger舒适性模型的基础上,探讨了睡眠环境热舒适条件,建立了睡眠环境下热舒适性模型;进而讨论了所建模型的初步应用,并利用MATLAB编程对睡眠环境的热舒适方程进行求解,得到了热中性温度与寝具总热阻之间的关系值及不同温度、相对湿度下睡眠环境的PMV与PPD值,以期为睡眠环境的空调设计提供一定的理论参考.     

地板供冷与置换通风的模拟与分析

目的 为将低温地板供暖系统用于夏季供冷,提高设备的利用率.方法 利用流体动力学PHOENICS软件建立湍流模型,分析不同负荷条件下,置换通风、地板供冷及其复合式系统的室内温度场和气流组织的分布情况.结果 复合式空调系统的舒适性较好,其结露的危险也远小于单独地板辐射供冷,室内热源的散热量和位置对气流组织分布的影响较大.结论 该复合式系统可适用的冷负荷范围广、舒适性较好,而且可改善地板的供冷能力、有效地预防结露.     

舒适性指标PMV在暖通空调控制中的应用

在分析了影响人体舒适性感觉诸因素的基础上,讨论了PMV(预测平均投票值--Predicted Mean Vote)指标的作用和运算方法.利用人工神经网络建立了PMV指标的预测模型,并将PMV指标用作空调系统的优化性能指标,研究了空调系统优化控制方案.优化指标取舒适性指标和耗能量之和,在模型不确定和环境、负荷参数不断变化的情况下既达到了节能的要求,又可以使空调区域内的温、湿度保持在舒适性范围内.研究表明将PMV指标用于空调系统的优化控制,具有良好的适用性.     

睡眠环境热舒适性模型的建立

在Fanger舒适性模型的基础上,探讨了睡眠环境热舒适条件,建立了睡眠环境下热舒适性模型;进而讨论了所建模型的初步应用,并利用MATLAB编程对睡眠环境的热舒适方程进行求解,得到了热中性温度与寝具总热阻之间的关系值及不同温度、相对湿度下睡眠环境的PMV与PPD值,以期为睡眠环境的空调设计提供一定的理论参考。     

载人潜水器深海作业舱室热舒适性分析

为改善载人潜水器舱室热环境舒适性,采用PMV-PPD(predicted mean vote-predicted percentage of dissatisfied)热舒适性模型,分析了载人潜水器任务过程中舱室热环境与舒适性变化特征.以载人潜水器低纬度海域7 000 m海试任务环境数据为基础,分析了海试下潜过程中8个典型任务阶段的舱室热环境动态变化特征,并获取关键人因数据与环境数据,利用Matlab计算获得任务过程中舱室平均热感觉指数PMV与预计不满意者的百分数PPD,通过对比PMV-PPD线型,研究了过程舱室热舒适性动态特征和分布特征,针对风速和服装热阻两个可控因素进行热舒适性优化分析.研究结果表明:载人潜水器水下任务过程中,舱室PMV值在[-2,+2]之间持续变化;任务前期热舒适性特征为偏热,任务中后期热舒适性热证为偏冷;其中84%任务阶段舱室热舒适性较差,其中79.69%的任务阶段偏冷,16%任务阶段偏热;风速v和服装热阻I_(cl)为密闭舱室调节热舒适性重要影响因素.针对缺少空调系统的载人潜水器,控制热环境阶段保持0.5 m/s左右风速,冷环境阶段提升0.93～1.48服装热阻可有效改善舱室热舒适性.     

高大空间建筑置换通风系统观众席舒适性研究

针对高大空间建筑置换通风系统的热舒适性问题,选取采用置换通风系统的高大空间建筑观众席典型区域,根据采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)的推荐参数,采用标准k-ε双方程湍流模型,利用CFD商业软件对该区域进行数值模拟,详尽地分析该区域的流场、温度场、PMV场等的分布.该区域内后排观众席有温度过高的可能;而前排观众席则可能有吹风感;顶部灯光辐射对舒适性影响较大.模型内的平均风速为0.03 m/s,平均PMV值为0.73.结果表明,大空间建筑置换通风系统观众席的舒适性可满足设计要求.     

辐射供冷和置换通风系统地板防结露数值模拟

地板结露现象是制约地板辐射供冷性能的最重要因素之一,研究地板表面除湿和抑制结露可以为实际工程的应用提供理论支持.文章数值模拟了地板辐射供冷与置换通风复合空调系统,研究了送风速度和湿度对预除湿持续时间的影响,利用垂直温差、吹风感和操作温度评价了人员舒适性,确定了因室内人员突增引起湿负荷变化需提前改变送风参数的时间范围.结...     

地板辐射采暖双向散热系统舒适性研究

提出了地板辐射采暖双向散热的设计模型,双向散热与传统的地板辐射采暖相比,降低了地板表面温度.同时本文采用PMV(预测平均投票指标)及PPD(预期不满意百分数指标),综合评价采用普通散热器房间、地板辐射采暖房间及双向散热地板辐射采暖房间在不同室内设计温度时的舒适性.     

空调系统运行性能ELECTRE多属性评价

提出了空调系统运行性能ELECTRE评价模型。性能评价准则考虑了运行能耗、热舒适性PMV和PPD、室内空气品质指标CO2浓度和TVOC浓度等5个指标。在TRNSYS(Transient system)空调系统仿真平台上,以7种不同运行工况为例,对空调系统运行性能进行多属性优劣排序。采用3种不同权重方案分别计算各方案的级别优先得分。结果表明,评价模型能够对不同运行工况下的性能进行多属性优劣排序,以选择出最优方案。不同的权重赋值对研究中的性能优劣排序结果影响不大。以后的研究应考虑诸如控制系统执行性能等更多指标的空调系统运行性能综合评价。