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(shì)和潛力的空氣調(diào)節(jié)方式,其設(shè)計(jì)和使用仍然存在諸多問題。本文首先利用在美國(guó)勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室針對(duì)頂板輻射供冷系統(tǒng)和全空氣系統(tǒng)所進(jìn)行的的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析對(duì)比了兩種系統(tǒng)的特點(diǎn)和運(yùn)行狀況。重點(diǎn)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(dòng)態(tài)變化規(guī)律。在白天工作時(shí)間,兩個(gè)房間保持一致的操作溫度時(shí),輻射供冷空調(diào)房間空氣溫度可以維持在一個(gè)更高的水平;在夜間通風(fēng)時(shí)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(chǔ)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(duì)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(gè)測(cè)試小室和系統(tǒng)為原型,用EnergyPlus軟件建立仿真模型,對(duì)實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行模擬。結(jié)果顯示,模擬值和實(shí)測(cè)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(duì)不同城市天氣條件下兩種系統(tǒng)的運(yùn)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(shí),輻射供冷系統(tǒng)不存在結(jié)露風(fēng)險(xiǎn),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(yùn)行,方可滿足空調(diào)需要。在室內(nèi)加入濕源,對(duì)頂板輻射供冷系統(tǒng)運(yùn)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(yùn)行狀況。結(jié)果表明,隨著人數(shù)增多,結(jié)露風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)比伯克利市天氣條件下結(jié)露風(fēng)險(xiǎn)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(shí),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(duì)于有結(jié)露風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn),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(jí)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(shí)驗(yàn)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(gè)并聯(lián)環(huán)路組成，每個(gè)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(shí)驗(yàn)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(gè)并聯(lián)環(huán)路組成，每個(gè)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(hào)：2824211