地板辐射供冷+置换通风复合式系统供冷性能的数值分析

利用CFD对考虑地板传热的三维建筑模型进行模拟,得出换气次数,供回水平均温度和建筑外墙的内表面温度对地板表面温度,辐射换热量和总换热量的影响,以此得出这些因素对地板辐射供冷+置换通风的复合式系统的供冷性能的影响。结果表明:换气次数每降低1h~(-1),地板表面温度升高约0.26℃,辐射换热量升高约1.07 W/m2;供回水平均温度每升高1℃,地板表面温度升高约0.65℃,辐射换热量降低约2.01 W/m~2,外墙的内表面温度每升高1℃,地板表面温度升高约0.25℃,辐射换热量升高约2.08 W/m~2;由于对流换热系数约为0.5～1.0 W/(m~2·K),地板表面的总换热量中对流换热量占比很小,这主要是置换送风时,地板附近空气的垂直温差较小导致的,所以在不考虑地板的供冷能力变化的条件下,其他形式的送风系统可能是更合适的选择。     

地板辐射供冷技术的应用分析

为了推广地板辐射供冷这一新型节能技术,本文论述了国内外地板辐射供冷技术的发展状况,对地板辐射供冷的实际应用特点、供冷能力、供冷能耗、设计要点进行了分析.辐射供冷要比常规空调系统节能28%～40%且舒适性强.由于可以冷暖联供,在我国南方和北方都有巨大的发展空间.     

地板供冷应用的可行性分析

根据地板供冷的优缺点,分析地板辐射供冷系统在应用中可以采取与置换通风相结合,并通过模拟证实地板辐射供冷符合国际舒适标准,为后续研究奠定基础.     

西安地板辐射空调优化及室内热环境研究

在现有地板供暖设计状态下,采用有限元分析法对二维辐射地板导热微分方程进行数值模拟计算,研究不同供回水平均温度、填充层厚度、盘管间距对地面温度和热流密度的影响,分析高温冷水地板供冷系统的供冷能力和结露问题。获得保证地面不结露的地板设计参数以及表面释冷量限值;在该地板设计条件下,通过对具体房间热环境的模拟计算,得到在西安整个夏季室外温度时,该系统在供冷初期和末期可保证基本的热舒适要求,只有在供冷中期单一的地板辐射供冷不能满足人体的热舒适性,需加其他辅助空调。     

地板辐射供冷

对国内地板辐射供冷的研究和应用状况进行了简要总结,对地板辐射供冷量、防结露措施、新风与卫生条件、热舒适性等方面进行了介绍.研究结果表明,在一定条件下,地板供冷的使用效果良好.并比较了住宅用冷却地板单独供冷、风机盘管单独供冷及两者联合运行三种供冷方式.     

基于建筑热惰性的空调系统动态调节优化研究

从运行方式的角度对地板辐射+地源热泵空调系统进行优化，以济南某办公建筑为例，利用Trnsys仿真模拟软件建立地板辐射+地源热泵空调系统模型，通过改变负荷侧水泵流量、机组功率、系统启停时间，比较不同方式运行的舒适性和经济性，探索地板辐射供冷系统建筑围护结构的蓄热特性。结果显示：在保证舒适性的前提下，可以减小负荷侧水泵流量和机组功率，确定最佳运行参数，减少系统能耗；墙体总蓄热时间为12.5 h，放热时间为11.5 h，由于墙体具有热惰性，温度变化具有明显的峰值延迟现象；系统在7:30～18:00运行能够缩短运行时间，降低空调系统运行能耗。     

采暖建筑外表面热流及换热系数现场测试研究

建筑表面换热系数是建筑热工与节能及暖通空调领域的重要基础计算参数。为研究实际建筑表面热流与换热系数的波动趋势,为换热系数的取值和边界条件的设置提供合理的实测依据,采用一种新型超薄热流传感器,利用直接热平衡法,实测了西安采暖季期间的某办公建筑外墙,获取了外表面的辐射、对流及总热流,对流与辐射换热系数的变化曲线。结果表明,测试期间外表面辐射与对流换热系数分别在2.19～11.32 W/(m~2·K)和0.15～6.58 W/(m~2·K)之间变化;总热流中辐射热流平均占比80%;城市中心低风速区域,对流换热系数值较小,其取值需重新考虑;对风速较低的自然风,给出对流换热系数分别与风速和湍流度的关系式,发现对流换热系数与湍流度相关性更好;对于重质围护结构,换热系数取值带来的误差较小;而对于传热系数较大的轻质围护结构,取固定值可能会产生较大的误差。     

地板辐射与下送风复合式供冷系统运行特性实验研究

测量地板辐射与下送风复合式供冷系统运行过程中的室内空气温湿度、围护结构表面温度等室内环境参数,分析室内温湿度、热舒适性、系统换热量的变化规律,并对室内空气环境进行影响因素分析。实验结果表明:室内空气绝对湿度较室内空气温度达到稳定需要的时间更短;MRT(mean radian temperature)、OT(operation temperature)和PMV-PPD值在系统开启后第1.0 h减小速率最大,1.5 h后逐渐趋于稳定,此时,PMV约为0.49,PPD约为10%,在热舒适范围内;地板净辐射换热量、对流换热量和总换热量在系统开启后的1.5 h内递增,然后趋于稳定,此时,地板辐射换热量约为37 W/m~2,占总换热量的47%;室内空气温度和作用温度均随室外综合温度、室内发热量、供回水平均温度和送风温度的增加而增加,当室外综合温度较低或较高,或室内发热量较低,或供回水平均温度较低时,室内空气温度和作用温度变化梯度较小,室内空气温度和作用温度随送风温度增加而增加的速率近似呈线性。     

SIMULATION AND EXPERIMENT RESEARCH ON THE HEAT RESISTANCE OF RADIANT FLOOR

建立辐射地板的传热模型,通过有限差分的方法,模拟大理石辐射地板、塑胶地面辐射地板的传热特性,计算两种辐射地板的等效热阻以及温度分布情况,辐射地板的等效热阻不受工作环境的影响.通过实验测试结果验证辐射地板热阻的数值模拟结果,误差约为10％.利用辐射板的热阻,计算分析在不同工作环境中辐射板的供冷量,辐射板的供冷量为20 ～ 50W/m2,太阳辐射会使辐射板的供冷量迅速上升.     

单一地板辐射供冷空调方式适用区域的划分

叙述了不加置换通风等其他空气处理方式单一地板辐射供冷空调系统的局限性和可行性以及结合中国各主要城市逐时气象参数,对普通住宅建筑,划分了单一地板辐射供冷空调方式的适用区域。