近年來輻射供冷技術(shù)發(fā)展迅速,研究成果頗豐。然而,作為一種極具優(yōu)勢和潛力的空氣調(diào)節(jié)方式,其設(shè)計和使用仍然存在諸多問題。本文首先利用在美國勞倫斯伯克利國家實驗室針對頂板輻射供冷系統(tǒng)和全空氣系統(tǒng)所進(jìn)行的的實驗數(shù)據(jù),分析對比了兩種系統(tǒng)的特點和運行狀況。重點分析了室內(nèi)空氣溫度、室內(nèi)壁面溫度、壁面熱流、操作溫度以及供冷量等的動態(tài)變化規(guī)律。在白天工作時間,兩個房間保持一致的操作溫度時,輻射供冷空調(diào)房間空氣溫度可以維持在一個更高的水平;在夜間通風(fēng)時段,全空氣系統(tǒng)房間操作溫度比輻射供冷系統(tǒng)房間操作溫度高約0.9-1.1℃,表明輻射供冷系統(tǒng)房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)日間的儲冷量更大,以致在夜間能釋放更多的冷量使房間內(nèi)操作溫度較低。輻射供冷系統(tǒng)房間墻體和地板內(nèi)表面溫度均低于全空氣系統(tǒng)房間,圍護(hù)結(jié)構(gòu)總體輻射溫度也低于后者,這有助于增強(qiáng)人體和圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間的輻射換熱,使人體舒適感增強(qiáng)。綜合輻射換熱和對流換熱,輻射供冷系統(tǒng)房間墻體內(nèi)表面換熱強(qiáng)度低于全空氣系統(tǒng)房間墻體內(nèi)表面換熱強(qiáng)度。輻射頂板系統(tǒng)的平均供冷量比全空氣系統(tǒng)的高2.1%�？梢�,在保持相同的操作溫度的情況下,該兩種系統(tǒng)從房間中除去的熱量幾乎相同。然后,以上述兩個測試小室和系統(tǒng)為原型,用EnergyPlus軟件建立仿真模型,對實驗工況進(jìn)行模擬。結(jié)果顯示,模擬值和實測值基本一致,表明所建模型仿真結(jié)果可靠,為后續(xù)研究奠定了基礎(chǔ)。接著,對不同城市天氣條件下兩種系統(tǒng)的運行情況進(jìn)行了模擬研究。表明西安和北京天氣條件下,室內(nèi)無濕源時,輻射供冷系統(tǒng)不存在結(jié)露風(fēng)險,日間室內(nèi)操作溫度保持在26℃,且平均供冷量比全空氣系統(tǒng)分別高56.42%和53.15%。而在武漢、上海和廣州的天氣條件下,輻射供冷系統(tǒng)室內(nèi)出現(xiàn)不同程度的結(jié)露現(xiàn)象,室內(nèi)操作溫度失控,需要輔以新風(fēng)除濕系統(tǒng)聯(lián)合運行,方可滿足空調(diào)需要。在室內(nèi)加入濕源,對頂板輻射供冷系統(tǒng)運行過程中的結(jié)露狀況進(jìn)行探索。分析了伯克利市和西安市天氣條件下,室內(nèi)無人、1人、2人和3人四種情況下輻射頂板供冷系統(tǒng)的運行狀況。結(jié)果表明,隨著人數(shù)增多,結(jié)露風(fēng)險增加,系統(tǒng)輻射板關(guān)閉越多,供冷量下降,室內(nèi)溫度失控情況越嚴(yán)重。在人數(shù)相同的情況下,西安市天氣條件下結(jié)露風(fēng)險比伯克利市天氣條件下結(jié)露風(fēng)險大,結(jié)露出現(xiàn)更早,室內(nèi)溫度更加難以控制。室內(nèi)無人、1人、2人和3人時,西安天氣條件下頂板輻射供冷系統(tǒng)的平均供冷量分別伯克利天氣條件下高出18.58%、18.28%、16.62%和18.83%。之后,對于有結(jié)露風(fēng)險的情況,引入機(jī)械通風(fēng),控制系統(tǒng)通風(fēng)量,均能有效的消除結(jié)露風(fēng)險,并很好的控制室內(nèi)操作溫度。最后,確定了兩種天氣條件下,通風(fēng)量和所允許的室內(nèi)最大內(nèi)熱源強(qiáng)度的關(guān)系。
【學(xué)位單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TU831
【部分圖文】：

圖 2.1 輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)熱量傳遞方式系統(tǒng)分類與建筑物的結(jié)合關(guān)系分為：整體式、貼附式和懸掛式[52]。射板是將通冷水的管道直接埋在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)，使其成為一向上傳遞，減少損失，可在輻射板上部設(shè)絕熱層；管道土等；此外還有在管道上下兩側(cè)都不加絕熱層的，可同的地面—頂面式輻射板，即樓板式輻射板[52]。射板是將輻射板貼附建筑結(jié)構(gòu)表面安裝�？梢园惭b在外窗結(jié)合。圍護(hù)結(jié)構(gòu)和輻射板之間同樣設(shè)有絕熱層，以減少射板分為單體式和吊棚式，單體式輻射板通常是由冷管、制成的金屬輻射板；吊棚式輻射板是將通冷媒的管道、

圖 3.1 實驗房間 X3A 和 X3BA中安裝了全空氣系統(tǒng)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，其最大空氣流度來控制室內(nèi)操作溫度。在 X3B 房間中安裝頂板6 個并聯(lián)環(huán)路組成，每個環(huán)路的額定水流量為 0.000室內(nèi)操作溫度。房間內(nèi)設(shè)定不同功率的熱源模擬人3200W，其熱源和部分傳感器布置情況如圖 3.2 所 3.1 所示。

圖 3.1 實驗房間 X3A 和 X3BA中安裝了全空氣系統(tǒng)進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)，其最大空氣流度來控制室內(nèi)操作溫度。在 X3B 房間中安裝頂板6 個并聯(lián)環(huán)路組成，每個環(huán)路的額定水流量為 0.000室內(nèi)操作溫度。房間內(nèi)設(shè)定不同功率的熱源模擬人3200W，其熱源和部分傳感器布置情況如圖 3.2 所 3.1 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2824211