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.     

围护结构对辐射供暖影响的初步分析

以辐射供暖系统下的围护结构为研究对象,通过分析辐射面材料的蓄热性能与辐射采暖空调系统启停时间的关系,以及外墙个数和类型的不同对室内热环境以及能耗的影响,得出辐射面材料的蓄热系数越大,热稳定性越好,温度变化的滞后时间也越长.外围护结构数量不同会引起地板辐射采暖室内热环境的较大变化,为了满足室内舒适度的要求,随着外墙个数的增加,应提高地板表面温度.     

冷热工况下混凝土辐射地板的蓄释热性能分析

为了阐明混凝土辐射地板的蓄释热性能,从时间常数的角度出发,通过实验分析混凝土辐射地板在蓄热、释热过程中温度及热量的响应特征。结果表明:供暖工况的时间常数快于供冷工况,混凝土辐射地板温度更易趋于稳定。当供水流量为6 L/min、1倍时间常数时,在环境温度(26.0±1.0)℃、供水温度22.1℃的供冷工况下,120 mm厚辐射地板试块的平均蓄冷能力和释冷能力分别为21.6 W/m~2和11.7 W/m~2;在环境温度(16.5±1.0)℃、供水温度29.8℃的供暖工况下,辐射地板试块的平均蓄热和释热能力则分别为83.7 W/m~2和40.2 W/m~2。供水流量对混凝土辐射地板的蓄释热能力影响较小,但通过改变供水温度能够明显提高混凝土辐射地板的蓄释热能力以及变化速率。随着供水温度和罩内空气温度之差的增大,累计蓄热量呈指数关系上升,累计释热量则呈线性关系上升。该研究结果可为混凝土辐射系统的设计、运行控制策略的制定提供依据。     

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。     

自保温建筑不同末端间歇供暖的实测效果分析

为了探究适宜我国夏热冬冷地区自保温建筑的间歇供暖方式,搭建实验台测试辐射地板、风机盘管和散热器3种典型供暖方式间歇运行模式下的室内热环境和传热量;采用垂直温差、温度波动系数和时间常数比较不同供暖方式的室内热环境特征. 在室外平均温度为5 °C、空气源热泵提供50 °C热水的情况下,在利用辐射地板和风机盘管供暖时,室内操作温度均可以达到20.0 °C的设定值,满足热舒适需求;辐射地板房间由于向下热损失以及围护结构传热相对较多,耗热量较风机盘管房间高12%. 在利用辐射地板供暖时,室温的均匀性和稳定性优于风机盘管供暖;在自保温建筑中以操作温度衡量的启动时间常数为2.8 h. 结合热环境和耗热量情况给出辐射地板间歇供暖提前开启和关闭的运行建议.     

地板辐射与新风制冷综合实验室设计及蓄冷研究

文中介绍了地板辐射与新风制冷综合实验平台的搭建方法和其所能实现的功能,并以实验的方式对混凝土结构辐射地板的蓄冷性能进行研究,得出供水温度对蓄冷性能影响较大,供水温度越低,蓄冷量越大;不同供水温度下,地板蓄冷量达到饱和状态所需时间基本相同;地板辐射供冷系统对室温控制存在滞后性,供水温度越高,滞后越明显.     

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.     

寒冷地区某机关办公建筑节能潜力分析

公共建筑的能源消耗在迅速增长,其节能潜力分析成为建筑节能研究的重点,针对寒冷地区政府机关办公建筑能耗现状进行节能潜力分析,可为其节能改造提供依据。文章基于建筑能耗传递机理,运用DeST软件建立寒冷地区某政府机关办公建筑的物理模型,模拟了负荷及能耗,分析了围护结构、空调及照明系统3个方面的节能潜力。结果表明:降低建筑外墙传热系数至节能规范要求后,建筑全年累计热负荷降低了17%,全年累计热负荷随外窗玻璃传热系数的降低而降低,并呈线性变化趋势;而全年累计冷负荷随外窗玻璃遮阳系数SC值的降低而降低;调整空调室内温度、使用新风热回收技术对建筑空调能耗影响非常显著;更换高效的节能灯具,照明系统能耗降低了55.59%,且空调能耗也有所减少。     

南方建筑非透明围护结构热工与节能设计

如何兼顾冬夏两季建筑供暖空调负荷和能耗,保证室内热环境质量,确定最适宜的热工特性,是长期困扰中国南方建筑围护结构热工与节能设计的难点。通过对夏热冬冷和夏热冬暖地区建筑在采暖、空调与自然通风条件下动态热过程的分析,研究了这一地区围护结构热特性与能耗的制约关系,以及对室内热环境与建筑热稳定性的作用机理。在兼顾冬季保温与夏季隔热的情况下,将建筑全年能耗作为控制目标,从室内热环境质量、节能效果、围护结构的安全性、可靠性、经济性和实用性等角度评价目前所采用的围护结构节能技术存在的问题,提出一种适宜南方气候的建筑围护结构热特性指标及构造形式。     

北方地区供暖情况下室内热环境数值分析

为研究建筑围护结构热工性能与供暖季室内散热器传热特性的关联性,采用一种修正的湍流k-ε模型对兰州地区某民用住宅室内热环境进行了数值分析,获得了该住宅在4种外墙类型情况下的散热器传热特性和室内流场、温度场分布。结果表明：在满足室内供暖温度要求条件下（室内平均温度达到18°C）,散热器表面对流换热能力随外墙导热系数的增大而增大;室内形成了明显的温度分层现象,外墙导热系数越大,接近地板的温度越低,形成的＂冷气湖＂厚度自东墙朝西墙方向逐渐变薄;选择不同的外墙类型,室内速度场的变化很微弱。     

地板辐射供冷与地板送风混合式空调系统应用分析

随着地板辐射供暖的迅速推广，地板辐射供冷的应用也得到了极大程度的关注．从地板辐射供冷与地板送风系统的特性分析出发，提出了地板供冷与地板送风混合式空调系统的概念，并对这一系统的水系统、风系统以及控制方式作了详细阐述，给出了采用“踢脚”送风的空调系统原理图式．地板送风与地板辐射供冷的配套使用，使得地板辐射用于夏季供冷具有了更高的可行性．通过分析，以期能够推动地板采暖／供冷这一舒适节能的空调方式在更大范围内的推广．     

地埋管地源热泵系统余冷利用分析

为了给基于地板辐射供冷利用地埋管地源热泵系统余冷提供初步的计算依据,建立了地板辐射供冷传热模型,通过数值求解,给出了理论计算结果,分析了供水温度、室内设计温度、管间距、埋管深度等因素对热流密度的影响。结果表明:基于地板辐射方式利用地埋管换热器地下余冷,能够改善夏季室内舒适度,提升系统能效比,同时在一定程度上减弱地下冷热负荷的不平衡程度。蓄冷量及供冷能力大小,与蓄冷体体积、比热容、供冷初始温度、供冷结束温度及冷耗散有关。地埋管区域的换热性能,受地下水渗流、热扩散率以及地热换热器的构造形式影响较大。     

利用自然冷源为通讯基站降温的模拟分析

通过分析通讯基站能耗特点及环境要求,建立其环控能耗模拟模型,对典型地区的环控能耗进行模拟分析.以180、240、370 mm砖混墙体和50、75、100 mm彩钢板围护结构为例,分析通讯基站基础室温特性,研究通讯基站在不同环控温度下的空调冷负荷和围护结构的散热量,比较空调系统和空调-热虹吸管联合系统对环控能耗的影响,探讨热虹吸管换热设备的全年节能效果.结果表明,提高环控温度能有效降低空调能耗,从25℃提高到28℃,最高的节能效果达到16%.砖混围护结构的通讯基站中,180 mm厚砖混围护结构的传热系数大,有利于围护基站散热;彩钢板围护结构的通讯基站中,50 mm厚彩钢板的传热系数大,空调能耗低.与空调系统相比,空调-热虹吸管联合系统节能效果明显,最高节能率达到54.5%.     

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。     

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。     

分室间歇用能对墙体内外保温节能效果的影响

为了探究适宜夏热冬冷地区的围护结构保温形式,针对该地区居住建筑间歇式和分室用能特点,以户(室)为研究单元建立二维传热模型,逐秒动态分析居住建筑的能量耗散方式和墙体内外保温方式的节能效果.在分室用能特点下,两面内墙总耗能份额占总能耗的45%左右,该地区建筑节能必须兼顾外墙保温和内墙保温.在间歇式用能特点下,采用外墙外保温方式可以降低空调热负荷,但在夏季夜间制冷时,墙体温度既高于室内温度又高于环境温度,外保温阻碍了墙体向外界散热,存在"反节能"现象;采用内保温方式可以降低空调热负荷和冷负荷.     

上海某办公建筑节能性模拟分析

针对建筑围护结构的节能效果、风冷热泵结合不同空调末端的能耗的问题,利用模拟软件Dest对该建筑从保温围护结构、机组能耗两个方面进行了分析。该建筑围护结构中采用导热系数小于等于0.03 W/(m2.K)保温板,采用风冷热泵结合室内毛细管辐射加新风系统的新型空调系统。在新型空调系统下,采用保温与不保温围护结构相比,该建筑保温围护结构使1月23日和7月21日的峰值负荷分别减少27.8%、15.0%。在保温围护结构下与室内风机盘管加新风系统相比,该新型空调系统的机组供暖、供冷能耗每年减少18 911.89、25 255.46 kW.h。     

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.     

地板辐射供冷系统的实验与分析

对人体舒适性的评价方法进行了简要介绍,阐述了采用地板辐射供冷时室内温度和围护结构壁面温度的确定方法.以上海电力学院浦东校区艺术厅为研究对象进行实验,结果表明:地板表面温度在21.56℃以下、空气湿度为55%~65%时,室内的人体舒适性较好,同时也验证了采用地板供冷系统来提高舒适度是可行的.     

低温热水地板辐射供暖的室内温度竖向分布的测试与分析

实地测试低温热水地板辐射供暖及传统散热器供暖的室内温度竖向分布。通过分析室内温度和室温竖向分布曲线，阐明低温热水地板辐射供暖方式的室温分布均匀、合理，有较强的热舒适性，而且此种供暖方式还有节能、卫生、热稳定性好、便于热计量及运行费用低等特点。