办公建筑地板辐射供冷系统运行策略研究

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地板辐射供冷系统相对于传统的空调系统来说,不但占用建筑空间小,而且温湿度可以独立控制,温度分布均匀,因此具有非常广阔的发展前景。因该系统在实际应用中比较少,设计上没有相关手册,实际运行中易出现末端冷热不均、地板结露、调节延迟等问题。故需要深入研究地板辐射供冷系统的运行策略,提出一种更合适的集控方案。本课题以采用温湿度独立控制的地板辐射供冷系统的安泰节能示范楼作为实验台,提出了地埋管直供连续运行的策略,理论分析了蓄能地板的传热过程、蓄放热过程以及蓄放热特性的影响因素,并分析了2013年夏季安泰节能示范楼空调系统的实际运行工况。在夏季典型气象参数下,利用Trnsys仿真软件搭建地板辐射供冷系统模型,分析了不同条件下地埋管直供连续运行策略的适用性,进而根据实际运行参数,对原有地埋管直供+置换通风系统运行策略进行优化分析,论证了在不同工况下地埋管直供连续运行策略的可行性及适用条件。最后针对不同工况下的运行策略建立了相应地合理控制策略相应地建立了控制策略。课题研究表明,地埋管直供连续运行的地板辐射供冷系统在夏季可以满足大部分的室内显热需求;在夏季冷湿负荷持续增大时,地埋管直供无法满足要求,此时采用地埋管直供+置换通风联合运行策略,并通过不同的控制策略相应调整,使得系统运行满足室内热湿环境的要求;在夏季极限天气下,冷湿负荷都比较大,由于送风温度的限制,联合运行无法满足负荷需求,此时夜间开启热泵机组在蓄冷水箱中蓄低温冷冻水,白天一方面利用蓄冷水箱给风系统降温除湿,另一方面通过相应的控制策略通过蓄冷水箱供给楼板埋管高温冷冻水,以满足室内舒适度的要求。本文提出了地板辐射供冷条件下地埋管换热器连续运行直接供冷的运行方案,并从理论、实验和模拟三方面分析研究了该运行策略的合理性和可行性,进而讨论了不同工况相应的合理运行控制策略,最终达到优化运行,为办公建筑地板辐射供冷技术的推广应用提供了可行依据。
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