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辐射空调的舒适性和节能效果已经被国内外研究结果所证实,然而受地区气候影响,其在普及应用过程中也存在着一些问题,诸如夏季供冷出现的结露问题,供冷暖换热能力不足,辐射空调房间温度响应较慢等问题。为了寻找合适的方法,避免和解决辐射空调在使用过程出现的问题,充分发挥辐射空调舒适节能的优势,本文从辐射空调的传热机理出发,运用实验测试方法与CFD数值模拟方法,对毛细管辐射吊顶加独立新风系统展开研究。本文首先根据实验房间建筑特性,进行空调房间冷热湿负荷计算,确定毛细管辐射吊顶、新风机组、毛细管辐射吊顶冷热源设备及新风系统冷热源设备。通过建立毛细管辐射吊顶三维流-固耦合模型,采用CFD数值模拟方法,分析了带有空气层铺设方式和直接使用石膏抹灰层铺设方式下,毛细管辐射吊顶换热效果。研究分析了不同供水温度、不同供水流速和不同室内温度对毛细管辐射吊顶换热能力的影响。进一步,建立了带有人体模型的空调房间数值仿真模型,详细研究了辐射吊顶加独立新风系统室内温度、湿度、风速分布情况。模拟结果显示,人体表面平均温度值要高于室内空气温度值,其中头部温度值最高,在辐射供冷工况下,头部温度值达到了37℃左右,辐射采暖工况下,头部温度值达到了36.2℃左右。采用实验方法,测试分析了毛细管辐射吊顶加独立新风系统室内的热环境,得出了辐射吊顶、壁面、室内空气温度响应特性以及毛细管在不同工况下的结露情况。测试结果表明,辐射吊顶单独供冷时,设定供水温度为16℃摄氏度时,毛细管管壁出现大量结露情况,设定毛细管供水温度为18℃时,毛细管管壁出现少量结露情况,辐射吊顶加独立新风供冷时,毛细管表面未出现结露情况。对辐射吊顶加独立新风空调系统控制硬件进行了优化配置设计,制定了合理的控制策略,设计实现了毛细管辐射吊顶加独立新风空调系统运行过程中,室内温度、湿度、供水温度等参数的实时监控程序和界面。运用传热学知识,对辐射吊顶的传热过程进行了数学建模,分析了遗传算法优化PID参数的原理和模糊PID控制算法原理,并将其运用于辐射吊顶加独立新风空调的优化控制中。仿真结果表明,当PID控制器各参数取值为Kp=4.94,Ki=0.15,Kd=0.08时,与普通PID控制系统相比,模糊PID控制使系统调节时间从620s下降到560s,在加入了外部干扰和瞬时大扰动的情况下,模糊PID控制系统表现出了更优越的动态特性。