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.     

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.     

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。     

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...     

温度均匀分布辐射冷顶板的传热特性

构建一种表面温度均匀分布的辐射冷顶板,分析其物理结构和传热机理,建立其辐射供冷传热过程的数学模型,利用MATLAB计算其供冷量,并通过该辐射冷顶板的热工特性试验验证模型的合理性,模拟得到的顶板温度和供冷量与实验结果的误差小于6%。通过对实验结果和计算结果的分析,研究发现在定流量稳态工况下,该辐射冷顶板结构由于存在空气夹层,顶板的供冷量随顶板温度的增大而增大,但受冷冻水温度的限制,顶板的温度在实际运行时宜保持在18~20℃之间。基于对实验数据的分析,研究了室内相对湿度随顶板温度的变化规律、房间的温度分布及其通过对流和辐射方式各自分担的冷负荷。     

置换通风房间负荷及通风效率的非稳态数值模拟及分析

利用CFD商业软件-FLUENT,采用Realizable k-ε双方程湍流模型和非稳态数值模拟的方法,对某一置换通风房间在夏季室外综合温度和室内热源共同作用下的计算日冷负荷及室内温度场进行了分析.在数值模拟时,用多孔介质模型处理人员区,用离散坐标(DO)模型计算辐射换热.计算结果表明,置换通风房间具有热分层特性,该房间工作区最大负荷只有全室负荷的不到57%,通风效率随时间变化且在最大负荷时刻附近达到最大值约1.77.     

山东典型地区办公建筑地板辐射供冷系统分析

辐射供冷系统具有较好的舒适性和节能性,尤其是地埋管直接供冷地板辐射系统,但其存在结露风险和不同地区适用性问题。选取山东省4个典型城市,构建5种不同地板辐射供冷与通风系统,分析其在办公楼建筑中的热舒适状况,以及辐射供冷系统结露风险、能耗和经济性。结果表明：建筑冷负荷较小时,地埋管直供系统具有一定优势,而在负荷较大时,通风系统可显著降低结露风险;地埋管直接供冷加新风系统,能保证室内较好的舒适性,在最小新风量运行下结露时间为83.5 h,占总供冷时间的3.8%,地埋管直接供冷系统比常规系统节能37.0%～38.1%;夜间开启水箱蓄冷的地埋管直供系统具有良好的经济效益,相比于未使用水箱蓄冷系统,可节约用电成本11.6%～15.0%,其中济南最为显著。     

地板辐射供冷系统优化控制模拟研究

地板辐射系统的优化控制是提高室内热舒适性、节约能耗的必要手段。文章以地板辐射系统与置换通风复合系统为研究对象,基于不同的室内热湿环境状况,采用能耗模拟软件分析和比较了不同间歇运行方式对室内热环境的影响及能耗,针对4种典型工况系统实施不同的控制措施,阐明了适用于各工况的最优调控措施及复合供冷系统优先级调控策略。结果表明：地板辐射供冷系统间歇运行方式中设计运行参数更具优势;相比调控地板辐射系统,调控送风系统更适用于室内得热突增情况,室内得热量较高时,优先调整地板供冷系统运行参数,增加供水流量至0.8 m³/h,能够更好地保证室内舒适性,而其较低时地板供水流量可减小至0.3 m³/h,保证了室内温度、湿度维持在规定范围内。     

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。     

置换通风对地板供冷系统结露影响的初步分析

地板供冷与置换通风相结合在国内外的工程中常采用.置换通风不但可以提供满足房间卫生要求的新风,还可以防止地板供冷系统地面结露.本文通过对置换通风与地板供冷结合的理论与实验分析,认为置换通风系统不能解决地板的结露问题,但在一定程度上可以缓解结露的严重程度.对置换通风的新风进行干燥处理,其处理状态与室内外的湿环境状态相关,对其进行实时监控和调节才能做到防止地面结露.     

置换式诱导器系统空调房间气流组织的数值模拟

针对一个采用置换式诱导器系统的典型办公室,建立了物理模型及数学模型。利用FLUENT软件,以计算流体力学与传热学为基础,采用κ-ε湍流模型结合壁面函数法对室内的气流组织进行了模拟计算,得到了不同工况下的室内温度场、速度场,并分析了不同的送风温度对室内气流组织的影响,得出了置换式诱导器系统可以在比传统置换通风系统节能基础上提供更良好的热舒适环境的结论。     

城市隧道火灾组合式排烟特性研究

通过1/20小尺寸模型实验对城市隧道火灾组合通风排烟方式下的排烟特性进行了研究.通过对不同纵向风速和不同排烟量下温度和烟气实验结果的分析,表明隧道的顶部排烟量越大,烟气层下降越慢,越有利于隧道内的人员疏散,但是排烟量的增大对降低隧道顶部温度效果不大.根据实验结果可知,对于组合通风方式下的隧道火灾,应先打开顶部排烟口进行排烟,然后开启火源上游风机进行纵向通风,纵向通风风速应控制在临界风速左右.     

置换通风与冷却顶板空调系统CFD分析

冷却顶板只能除去显热负荷,无法除去湿负荷,置换通风的除湿能力受到送风量的限制,当整个制冷系统处于温度最低点时,冷却顶板表面温度可能会降到室内空气露点温度以下,而出现结露的危险。为了保证冷却顶板表面不结露特别是在湿负荷较高的状况下,作者提出了在冷却顶板表面形成干燥空气保护层的方案,同时以计算流体力学（CFD）的模型为基础。采用有限容积法对具有干燥空气保护层的冷却吊顶一置换通风系统的气流分布进行了模拟分析,表明该方案可以有效削减垂直温度梯度,提高舒适性。解决结露问题。     

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.     

不同自然通风方式室内热舒适性研究

采用数值模拟方法对自然下部通风、自然层状通风、自然顶部通风3种自然通风方式室内温度场和速度场进行研究,以获取3种自然通风方式中室内热舒适性,寻求各自然通风方式适用范围.研究结果显示,3种自然通风方式中人体头部与脚踝之间垂直温差均小于5℃,满足人体热舒适对垂直温差的要求.自然下部通风、自然顶部通风在人体呼吸区高度上气流速度分布比较均匀,除进风口以及出风口附近区域其他区域气流速度均小于引起人体不舒适的最低气流速度0.25m/s,基本满足人体热舒适对吹风感的要求.在实际操作中,应根据当地气候条件以及室内不同功能选择合理的自然通风方式.     

置换通风空调系统的节能性分析

目的通过对置换通风空调系统能耗因素的理论分析和实例计算。证明置换通风空调系统的节能优势，方法以置换通风空调系统的节能性为研究重点，对冷负荷、送风量、送风温度及新风量进行理论探讨。并通过实例，与传统空调系统比较，量化其节能效果．结果理论探讨和实例计算表明，与传统空调系统比较，该系统具有节能降耗的效果，同时，得到新风量、换气次数、制冷量和节能率之间的变化规律，证明在较高空气品质条件下，仍能达到节能效果．结论与传统空调系统相比，置换通风空调系统送风量节省55．29％；同时．制冷量减少56．16％．当换气次数增至2．6次／h时，仍可节约制冷量19．84％．     

透明插板对太阳能烟囱通风的增强效应

为了提高太阳能烟囱的热效率,通过在烟囱内部增设构件,探究增加热边界层数量对烟囱通风的增强效应. 在高1.2 m 宽0.4 m 深0.5 m 的太阳能烟囱实验模型中,插入玻璃板,通过测量烟囱入口段流速的变化,研究透明插板对太阳能烟囱通风量的提高效果. 实验在相对封闭的大厅中进行,并在烟囱入口处布置挡风板以排除环境风速的干扰. 从10月到12月间,共获得7组实际太阳辐射下烟囱的通风量,包括内部有无插板的对比实验. 结果表明,烟囱流量主要与吸热板的得热量有关. 在太阳辐射强度几乎不变的情况下,插入1块普通玻璃板可使得烟囱通风量增加5%~9%. 实验结果证实,在烟囱通道内增加热边界层可以提高烟囱热效率.     

太阳能相变蓄能通风系统实验研究

针对太阳能通风的不稳定性和不可控性,提供一种利用太阳能作为热源,相变蓄热材料在日间进行蓄热,夜间利用储存热量热压通风的新型系统,使建筑物达到理想的通风效果。通过分别对相变温度为63℃、44℃的相变蓄热材料进行通风实验,得到不同相变温度下系统夜间通风量变化特性。结果表明,采用相变温度分别为63℃、44℃的相变蓄热材料棕榈酸和月桂酸,太阳能通风系统在夜间通风10 h累计通风量分别为806.6 m3、615.4 m3,单位面积水平集热面通风量分别为53.8 m3/h、41 m3/h。使用棕榈酸的通风系统效果要优于使用月桂酸。提出的太阳能通风屋顶结合相变蓄热系统能有效的强化建筑物夜间自然通风,改善建筑室内热环境,减少空调用能。