天棚辐射换热量的计算方法介绍论文_陈军伟,张珂

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摘要:国内外学者对辐射顶板换热量计算方法的研究已开展多年,但目前国内尚没有正在实行的技术规范或行业标准。国外的一些学者在实验的基础上,提出了多种关于辐射顶板换热量的计算方法,主要包括ASHRAE计算方法[1]、德国DIN4715规定[2]。

关键词:换热量;辐射天棚;ASHRAE计算方法;德国DIN4715规定

1.ASHRAE计算方法

ASHRAE计算方法具有比较清晰的物理意义,并分别给出了天棚在供暖和供冷工况下的辐射换热量和对流换热量的计算公式。

(1)辐射换热量的计算

ASHRAE在大量研究工作基础上提出了用冷/热辐射面平均温度和非冷却(加热)表面的面积加权平均温度来计算其辐射换热量[1]。

  

——冷(热)辐射面以外其余围护结构表面的面积加权平均温度,℃。

在实际应用中,由于房间壁面形状不规则、温度不均匀以及发射率不同等原因,实际的辐射换热量可能与公式1.4的计算结果有一定出入,但在普通的供冷和供热计算中,误差在10%以内[3]。

(2)对流换热量的计算方法

在天棚辐射系统中,室内空气流动可视为自然对流。在实际情况中,由于房间结构会对流场产生干扰,形成强迫对流,此外,还有风的渗透、人员流动以及机械通风系统等都会造成局部强迫对流,从而影响自然对流换热。但研究表明,这些强迫对流并没有显著增加系统的对流换热量[4]。因此,仍可按照自然对流来计算换热量。

天棚表面与室内空气的对流换热量可由式1.5计算:

3.本文提供两种辐射冷板换热量的计算方法,其中ASHRAE计算方法较为常用,基于对流和辐射原理普遍为外界认可。而德国DIN4715规定专门针对冷辐射板,基于实验特征曲线为依据,也有较强的可操作性。期望这两种方式可为工程计算提供参考借鉴。

参考文献:

[1]ASHRAE Handbook. Systems and Equipment(SI),Panel Heating and Cooling,2000, Chapter 6

[2]Christoph Kochend Orfer. Standardized Testing of Cooling Panels and Their Use in System Planning,ASHRAE Transactions,1996,102:651-658

[3]ASHRAE Handbook. Panel Heating and Cooling,1980,Chapter 8

[4]Jae-Weon Jeong,Stanley A.Mumma. Ceiling radiant cooling panel capacity enhanced by mixed convection in mechanically ventilated spaces. Applied Thermal Engineering,2003,23:2293-2306

论文作者:陈军伟,张珂

论文发表刊物:《防护工程》2019年11期

论文发表时间:2019/9/4

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天棚辐射换热量的计算方法介绍论文_陈军伟,张珂
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