門(mén)窗通風(fēng)對(duì)空調(diào)房間的熱舒適性和空調(diào)能耗可能造成較大影響,尤其是對(duì)于夏季濕熱地區(qū)的輻射空調(diào)房間而言,門(mén)窗通風(fēng)還可能增加結(jié)露風(fēng)險(xiǎn)。本文以新型輻射空調(diào)末端—空氣載能輻射空調(diào)為研究對(duì)象,開(kāi)展空氣載能輻射空調(diào)室內(nèi)穩(wěn)態(tài)關(guān)閉門(mén)窗、非穩(wěn)態(tài)開(kāi)門(mén)、非穩(wěn)態(tài)開(kāi)窗三種典型工況的逐時(shí)測(cè)量實(shí)驗(yàn)。以最大負(fù)荷時(shí)刻的實(shí)驗(yàn)結(jié)果為邊界和驗(yàn)證條件,建立三種工況的CFD模型分析室內(nèi)的溫濕度分布、氣流組織和結(jié)露風(fēng)險(xiǎn)等熱環(huán)境性能。基于熱力學(xué)方法分析門(mén)窗通風(fēng)空調(diào)房間的動(dòng)態(tài)協(xié)同作用過(guò)程,建立由溫度協(xié)同方程、含濕量協(xié)同方程、PMV協(xié)同方程、空調(diào)能耗協(xié)同方程表示的混合通風(fēng)協(xié)同作用模型;并結(jié)合實(shí)驗(yàn)和氣象參數(shù)研究混合通風(fēng)操作參數(shù)對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境參數(shù)的單因素敏感性,分析空調(diào)送風(fēng)量和門(mén)窗開(kāi)度對(duì)室內(nèi)PMV-PPD和空調(diào)能耗的協(xié)同作用,基于對(duì)人體熱舒適和空調(diào)能耗的優(yōu)化,提出混合通風(fēng)協(xié)同作用評(píng)價(jià)系數(shù)為混合通風(fēng)操作參數(shù)的運(yùn)行控制提供建議。本文研究結(jié)果表明,在穩(wěn)態(tài)關(guān)閉門(mén)窗工況下,空氣載能輻射空調(diào)房間的坐姿人體頭部高度1.1m與腳踝高度0.1m的平面垂直溫差約為0.1°C,室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)域的平均風(fēng)速約為0.1m/s,輻射孔板下表面存在厚度約為12cm具有良好防結(jié)露效果的低溫近壁邊界區(qū);在非穩(wěn)態(tài)開(kāi)門(mén)窗工況下,空氣載能輻射空調(diào)房間的人體頭部高度與腳踝高度的平面垂直溫差不大于0.6°C,人員活動(dòng)區(qū)域的平均風(fēng)速約為0.1m/s,輻射孔板下低溫近壁邊界區(qū)厚度約為6-8cm。當(dāng)按照建議進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)和開(kāi)門(mén)窗運(yùn)行控制時(shí),獲得同等舒適的熱環(huán)境時(shí)空調(diào)能耗降低,在實(shí)驗(yàn)和典型氣象參數(shù)設(shè)定條件下,當(dāng)外窗開(kāi)度在10-40°范圍內(nèi)時(shí),空調(diào)應(yīng)設(shè)置低檔位送風(fēng);當(dāng)外窗開(kāi)度在40-60°范圍或外門(mén)開(kāi)度在10-20°范圍內(nèi)時(shí),空調(diào)應(yīng)設(shè)置中檔位送風(fēng);當(dāng)外窗開(kāi)度在60-90°范圍或外門(mén)開(kāi)度在20-30°范圍內(nèi)時(shí),空調(diào)應(yīng)設(shè)置高檔位送風(fēng);當(dāng)門(mén)開(kāi)度常大于30°時(shí),室內(nèi)將產(chǎn)生明顯的熱不舒適感�？諝廨d能輻射空調(diào)系統(tǒng)在夏季穩(wěn)態(tài)關(guān)閉門(mén)窗和非穩(wěn)態(tài)開(kāi)門(mén)窗運(yùn)行工況下,具有低溫度梯度、低風(fēng)速、低能耗、低結(jié)露風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)勢(shì),可以推廣應(yīng)用于夏季高溫高濕地區(qū)。本文提出了混合通風(fēng)協(xié)同作用的基本概念,建立了混合通風(fēng)協(xié)同作用熱力學(xué)模型,并結(jié)合實(shí)驗(yàn)和氣象參數(shù)分析了混合通風(fēng)協(xié)同作用模型的應(yīng)用,為建筑空調(diào)系統(tǒng)控制和開(kāi)門(mén)窗運(yùn)行管理提供指導(dǎo),為受到空調(diào)機(jī)械通風(fēng)和門(mén)窗自然通風(fēng)協(xié)同作用的建筑研究提供新思路和方法。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TU83
【部分圖文】：

門(mén)窗通風(fēng)與空氣載能輻射空調(diào)協(xié)同作用基礎(chǔ)研究系數(shù)，基于人體熱舒適和空調(diào)能耗的優(yōu)化，為空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理提供建議和依據(jù)。狀載能輻射空調(diào)研究現(xiàn)狀因其優(yōu)越的熱舒適性和節(jié)能性而被廣大研究者重視，依據(jù)空調(diào)可分為三類(lèi)包括非流體載能輻射空調(diào)、液體載能輻射調(diào)[9]。非流體載能輻射空調(diào)包括以電纜或電熱膜為能量載液體載能輻射空調(diào)包括以水為能量載體的毛細(xì)管式輻射空調(diào)射空調(diào)是近年發(fā)展的新型輻射空調(diào)末端，已經(jīng)被初步示范建筑、居住建筑和辦公建筑。

區(qū)與輻射孔板的直接傳熱使孔板的表面溫度最低，室內(nèi) 1.5m 以上平面的垂直溫度梯度大于 1.5m 以下的垂直溫度梯度，具體原因可以由通過(guò) X 軸中心面的溫度云圖 4.3 解釋。通過(guò)穩(wěn)態(tài) CFD 模擬知室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)域最大風(fēng)速約為 0.2m/s，出現(xiàn)在靠近地面的區(qū)域，是由于空氣在地面形成回流造成的，1.5m 平面最大的測(cè)點(diǎn)風(fēng)速值不超過(guò) 0.1m/s，通過(guò)室內(nèi) X 軸中心截面的速度圖如下圖 4.4 所示。圖 4.3 為通過(guò)房間 X 軸（南北方向）中心截面的溫度云圖，由于小部分來(lái)自緩沖蓄能區(qū)的冷空氣通過(guò)輻射孔板進(jìn)入室內(nèi)，所以 1.5m 平面以上區(qū)域內(nèi)的垂直溫度梯度較大。在人員活動(dòng)區(qū)域內(nèi)溫度分布均勻，是由于空氣載能輻射空調(diào)主要通過(guò)載能空氣在緩沖蓄能區(qū)內(nèi)的循環(huán)對(duì)流儲(chǔ)能使得輻射孔板具有相對(duì)均勻的溫度分布，并且輻射孔板孔隙率和孔徑均很小，進(jìn)入空調(diào)區(qū)的冷空氣較少，冷空氣在浮力作用下與室內(nèi)空氣混合充分。圖 4.3 室內(nèi) X 方向中心截面的溫度云圖圖 4.4 顯示穩(wěn)態(tài)關(guān)閉門(mén)窗工況下室內(nèi)的最大風(fēng)速約為 0.39m/s 出現(xiàn)在輻射孔板的孔口處

圖 4.4 室內(nèi) X 方向中心截面的速度云圖較了空氣載能輻射空調(diào)與其他輻射空調(diào)包括毛細(xì)管頂射空調(diào)、頂板輻射空調(diào)的室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)域的垂直溫氣載能輻射空調(diào)房間內(nèi)的坐姿人體頭部高度 1.1m 與差約為 0.1oC，毛細(xì)管頂板輻射空調(diào)的人體頭部和腳�？諝廨d能輻射空調(diào)房間人員活動(dòng)區(qū)域內(nèi)的最大風(fēng)速約
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 楊昌智;文潔;蔣新波;;熱濕環(huán)境參數(shù)對(duì)PMV及空調(diào)能耗的影響研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2015年01期

2 王晨光;馬小飛;言樹(shù)清;龔光彩;;輻射空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展研究現(xiàn)狀綜述[J];建筑熱能通風(fēng)空調(diào);2014年05期

3 徐春雯;龔光彩;楊厚偉;龔思越;;空氣載能輻射空調(diào)系統(tǒng)孔板結(jié)露特性數(shù)值研究[J];建筑科學(xué);2014年08期

4 李林;金梧鳳;李惠;;空調(diào)制熱運(yùn)行時(shí)送風(fēng)溫度的優(yōu)化分析[J];山西建筑;2014年08期

5 龔光彩;楊厚偉;蘇歡;王晨光;徐春雯;;空氣載能輻射空調(diào)末端系統(tǒng)輻射傳熱簡(jiǎn)化算法研究[J];湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2013年12期

6 趙明橋;付崢嶸;;夏熱冬冷地區(qū)輻射空調(diào)系統(tǒng)小型化和防結(jié)露問(wèn)題的探討[J];制冷;2012年04期

7 周軍莉;童寶龍;張泉;胡艷;;建筑開(kāi)口對(duì)自然通風(fēng)效果及建筑能耗影響模擬分析[J];科技導(dǎo)報(bào);2012年18期

8 周軍莉;胡艷;張國(guó)強(qiáng);;自然風(fēng)非穩(wěn)態(tài)特性及其對(duì)室內(nèi)環(huán)境的影響[J];科技導(dǎo)報(bào);2012年13期

9 嵇赟喆;王曉杰;涂光備;;開(kāi)門(mén)方式對(duì)開(kāi)門(mén)氣流影響的二維數(shù)值模擬[J];暖通空調(diào);2011年08期

10 李書(shū)明;冀兆良;;綠色建筑對(duì)暖通空調(diào)專(zhuān)業(yè)的要求[J];建筑節(jié)能;2011年05期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 阮芳;單開(kāi)口自然通風(fēng)特性的實(shí)驗(yàn)與模擬研究[D];湖南大學(xué);2016年

2 張繼良;傳統(tǒng)民居建筑熱過(guò)程研究[D];西安建筑科技大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前7條

1 陳焜;毛細(xì)管輻射空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及優(yōu)化研究[D];西安工程大學(xué);2016年

2 吳凡昊;空氣載能輻射末端應(yīng)用試驗(yàn)研究[D];湖南大學(xué);2015年

3 錢(qián)佳煒;開(kāi)窗對(duì)具有輻射冷頂板空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)熱環(huán)境的影響分析[D];湖南大學(xué);2015年

4 王雅迪;室內(nèi)空氣穩(wěn)定性對(duì)交互呼吸過(guò)程的影響研究[D];湖南大學(xué);2015年

5 劉皓;重慶地區(qū)住宅建筑混合通風(fēng)調(diào)控策略研究[D];重慶大學(xué);2014年

6 武雁林;輻射冷頂板表面發(fā)射率的研究和室內(nèi)熱環(huán)境分析[D];湖南大學(xué);2013年

7 陳偉煌;夏熱冬冷地區(qū)夏季熱舒適狀況及居民開(kāi)窗行為研究[D];湖南大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2872858