辐射主导型供冷供暖末端间歇运行特性及控制方法研究

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以辐射为主导的供暖空调方式,具有高舒适性与节能性的优势,近几年得到了广泛的应用。本文通过对邯郸市某办公楼和杭州市某别墅采用辐射主导型供冷供暖方式间歇运行模式下的建筑围护结构热工特性以及房间的热舒适性进行了理论分析与模拟计算,提出适合于间歇运行模式下的优化控制策略。主要内容包括以下几个方面:1.在对辐射空调系统的传热机理进行理论分析的基础上,建立了传热计算模型;通过专业数值模拟软件AIRPAK,对实验测试房间1(阳面两面外墙)地板辐射供冷与置换通风相结合系统的热舒适性指标PMV进行了模拟计算,得出PMV分布无论是垂直方向还是水平方向均符合人体的舒适性标准。2.对建筑物的间歇性空调负荷特性进行分析,应用DeST软件对邯郸某办公楼全年逐时负荷进行计算,得出空调系统3/4时间在满负荷的60%以下运行,说明了间歇运行的可行性和节能性。对不同保温形式外墙的热工特性及能耗进行分析,得出仅仅在间歇运行模式下,相同材料构成的内保温墙体的热工性能优于外保温。3.通过对辐射主导型供暖空调系统间歇运行的测试分析,得出:在机组开启的前两个小时的预冷(热)期和关闭后的一段时间内,室内温度变化幅度较大,近似呈指数规律变化。而在预热,预冷期过后房间内空气垂直温度分布和水平温度分布比较均匀,热分层现象轻微。受到朝向和外围护结构的影响,阴面房间的温度变化幅度大于阳面房间,两面外墙的房间温度变化幅度小于三面外墙房间。4.应用VB软件编程对各测试房间的PMV、PPD值进行计算,得出:在供冷工况下,房间2(阳面一面外墙)的舒适性最好,PMV=0.018,PPD=5.01%;房间1(阳面两面外墙)的PMV=0.47,PPD=10.88%;房间3(阴面一面外墙)室内温度达不到设计要求,PMV=-1.09,PPD= 54.38%。对于供暖工况,房间5(一层视听室)室内温度偏高,PMV=0.83,PPD= 30.57%;房间4(二层卧室)的舒适性较好,PMV=-0.21,PPD=5.96%。5.在实验分析的基础上,分别对供暖、供冷以及过渡季节的控制策略进行分析,以办公楼类建筑和住宅类建筑为例说明了间歇运行模式的运行方案。在冬季,可以采用地板辐射供暖与自然/强制通风相结合的方式。在夏季,采用地板辐射供冷与置换通风除湿方式相结合的运行方式。在过渡季节,采用新风机组运行与自然通风相结合的控制方式。
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