門窗通風對空調房間的熱舒適性和空調能耗可能造成較大影響,尤其是對于夏季濕熱地區(qū)的輻射空調房間而言,門窗通風還可能增加結露風險。本文以新型輻射空調末端—空氣載能輻射空調為研究對象,開展空氣載能輻射空調室內穩(wěn)態(tài)關閉門窗、非穩(wěn)態(tài)開門、非穩(wěn)態(tài)開窗三種典型工況的逐時測量實驗。以最大負荷時刻的實驗結果為邊界和驗證條件,建立三種工況的CFD模型分析室內的溫濕度分布、氣流組織和結露風險等熱環(huán)境性能。基于熱力學方法分析門窗通風空調房間的動態(tài)協同作用過程,建立由溫度協同方程、含濕量協同方程、PMV協同方程、空調能耗協同方程表示的混合通風協同作用模型;并結合實驗和氣象參數研究混合通風操作參數對室內熱環(huán)境參數的單因素敏感性,分析空調送風量和門窗開度對室內PMV-PPD和空調能耗的協同作用,基于對人體熱舒適和空調能耗的優(yōu)化,提出混合通風協同作用評價系數為混合通風操作參數的運行控制提供建議。本文研究結果表明,在穩(wěn)態(tài)關閉門窗工況下,空氣載能輻射空調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,室內人員活動區(qū)域的平均風速約為0.1m/s,輻射孔板下表面存在厚度約為12cm具有良好防結露效果的低溫近壁邊界區(qū);在非穩(wěn)態(tài)開門窗工況下,空氣載能輻射空調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,人員活動區(qū)域的平均風速約為0.1m/s,輻射孔板下低溫近壁邊界區(qū)厚度約為6-8cm。當按照建議進行空調系統(tǒng)和開門窗運行控制時,獲得同等舒適的熱環(huán)境時空調能耗降低,在實驗和典型氣象參數設定條件下,當外窗開度在10-40°范圍內時,空調應設置低檔位送風;當外窗開度在40-60°范圍或外門開度在10-20°范圍內時,空調應設置中檔位送風;當外窗開度在60-90°范圍或外門開度在20-30°范圍內時,空調應設置高檔位送風;當門開度常大于30°時,室內將產生明顯的熱不舒適感�？諝廨d能輻射空調系統(tǒng)在夏季穩(wěn)態(tài)關閉門窗和非穩(wěn)態(tài)開門窗運行工況下,具有低溫度梯度、低風速、低能耗、低結露風險等優(yōu)勢,可以推廣應用于夏季高溫高濕地區(qū)。本文提出了混合通風協同作用的基本概念,建立了混合通風協同作用熱力學模型,并結合實驗和氣象參數分析了混合通風協同作用模型的應用,為建筑空調系統(tǒng)控制和開門窗運行管理提供指導,為受到空調機械通風和門窗自然通風協同作用的建筑研究提供新思路和方法。
【學位單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU83
【部分圖文】：

門窗通風與空氣載能輻射空調協同作用基礎研究系數，基于人體熱舒適和空調能耗的優(yōu)化，為空調系統(tǒng)的運行管理提供建議和依據。狀載能輻射空調研究現狀因其優(yōu)越的熱舒適性和節(jié)能性而被廣大研究者重視，依據空調可分為三類包括非流體載能輻射空調、液體載能輻射調[9]。非流體載能輻射空調包括以電纜或電熱膜為能量載液體載能輻射空調包括以水為能量載體的毛細管式輻射空調射空調是近年發(fā)展的新型輻射空調末端，已經被初步示范建筑、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 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 X 軸中心面的溫度云圖 4.3 解釋。通過穩(wěn)態(tài) CFD 模擬知室內人員活動區(qū)域最大風速約為 0.2m/s，出現在靠近地面的區(qū)域，是由于空氣在地面形成回流造成的，1.5m 平面最大的測點風速值不超過 0.1m/s，通過室內 X 軸中心截面的速度圖如下圖 4.4 所示。圖 4.3 為通過房間 X 軸（南北方向）中心截面的溫度云圖，由于小部分來自緩沖蓄能區(qū)的冷空氣通過輻射孔板進入室內，所以 1.5m 平面以上區(qū)域內的垂直溫度梯度較大。在人員活動區(qū)域內溫度分布均勻，是由于空氣載能輻射空調主要通過載能空氣在緩沖蓄能區(qū)內的循環(huán)對流儲能使得輻射孔板具有相對均勻的溫度分布，并且輻射孔板孔隙率和孔徑均很小，進入空調區(qū)的冷空氣較少，冷空氣在浮力作用下與室內空氣混合充分。圖 4.3 室內 X 方向中心截面的溫度云圖圖 4.4 顯示穩(wěn)態(tài)關閉門窗工況下室內的最大風速約為 0.39m/s 出現在輻射孔板的孔口處

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

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2872858