辐射供冷房间湿负荷变化对辐射板贴附层露点温度的影响研究

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辐射空调系统相比传统空调系统具有舒适性高,能耗低、初投资低等优点。但是在新风除湿不到位,室内相对湿度较大,或室内湿负荷剧增时,辐射空调系统末端的辐射板有结露的风险。辐射板结露,在辐射板表面形成潮湿环境,加上灰尘聚集,容易滋生细菌带来卫生问题,同时结露滴落容易对环境产生影响。因此辐射板防结露成为研究重点。办公建筑是辐射供冷系统的主要应用场景,外窗和外门的开启、人员的增加是室内湿负荷增加的主要原因。室内人员增加导致的湿负荷变化,前人已经有了足够的研究。本文对外窗和外门的开启对贴附层露点温度的影响展开研究。本文首先根据深圳市某办公建筑中的办公室建立模型,其外窗形式为外开下悬窗,最大开启角度为60°;空调形式为辐射板结合低温送风,其中辐射板表面温度的设计参数为18℃,新风的设计参数为12℃,相对湿度为95%,新风量为120m~3/h;室内设计参数为26℃,相对湿度为55%;室外温度为30℃,相对湿度为70%。以此模型为基础,进行测试、模拟和分析,得到如下结论:(1)打开外窗时,开窗角度从30°增加到60°平均露点温度上升速度增大11.5%;开窗位置距新风口越近,辐射板贴附层露点温度平均值上升值越大;室内外空气含湿量差值为5g/(kg干空气)时,辐射板贴附层露点温度上升量为2.93℃上升速度为0.0976℃/min,空气含湿量差值增大到7g/(kg干空气)、9g/(kg干空气),露点温度上升量依次增加了21%、46.6%;室内外空气温差在2℃、4℃、6℃三种条件下露点温度没有明显变化。辐射板具有结露风险时,室内工作区舒适性没有明显变化。辐射板贴附层露点温度平均值与开窗角度、辐射板表面温度、窗与贴附层竖直距离、风口与开窗距离、风口风速、室内外温差及室内外空气含湿量差等因素有关。其中,室内外空气含湿量差值对辐射板露点温度的影响较大,其他影响因子影响较小。(2)开门时,室外空气含湿量为11.56g/(kg干空气)不变,室内外空气温差为1℃时,辐射板贴附层露点温度上升量为3.41℃,上升速度为0.1138℃/min;室内外温差增大到2℃、3℃、4℃,辐射板贴附层露点温度上升值分别减少11%、20%、50%。室外空气温度为30℃不变,室内外空气含湿量差值为1g/(kg干空气)时,辐射板贴附层露点温度上升量为0.94℃,上升速度为0.0312℃/min,室内外空气含湿量差值增大到2g/(kg干空气)、3g/(kg干空气)、4g/(kg干空气),辐射板贴附层露点温度上升值分别增大136%、263%、351%。辐射板具有结露风险时,室内工作区舒适性没有明显变化。辐射板贴附层露点温度与门的高度,辐射板表面温度,室内外空气含湿量差,新风风速,新风口与门水平距离及室内外温差等因素有关。其中室内外空气含湿量差值对辐射板露点温度的影响较大,其他影响因子影响较小。(3)为防止辐射板出现结露风险,对外窗的开启应该严格管控;对门外人员短暂逗留区域应该提高设计标准,严格控制环境空气含湿量。
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