住宅用冷暖地板空调系统夏季实验研究及模拟软件开发

住宅用冷暖地板空调系统夏季实验研究及模拟软件开发

高殿策[1]2003年在《住宅用冷暖地板空调系统夏季实验研究及模拟软件开发》文中研究说明随着经济的发展、人民生活水平的提高,我国的人居环境获得了较大的改善,人们对室内环境的舒适性提出了越来越高的要求。传统的采暖降温方式存在能源利用效率低、热舒适性差以及对环境产生污染等缺点,已经越来越不适应于现代居住建筑。本论文提出的一种可行的技术措施—地板辐射供冷暖系统(简称冷暖地板)+新风空调系统。这种空调方式可以同时满足冬季采暖和夏季供冷,并且具有很好的舒适性和节能性,是住宅建筑的首选。地板辐射采暖系统在国内外已有相当数量的研究,并且在我国北方地区一定数量的居住建筑中已经投入使用,已由实践证明是一种高效、美观、舒适性好的采暖方;但将辐射地板用于夏季供冷,并结合新风空调系统的研究却鲜有人涉足。本课题重点通过实验对夏热冬冷地区住宅建筑在夏季采用冷却地板作为末端装置进行降温,同时结合新风空调系统进行通风换气的可行性及技术参数进行测试,分别从室内温度场、速度场、热湿环境以及影响地板换热的因素(结露、供水温度、地板表面覆盖物)等方面对冷却地板系统、风机盘管系统和二者的混合系统叁种空调方式进行了分析,发现冷却地板+风机盘管空调系统完全适用于夏热冬冷地区住宅建筑,并显示了一定的优越性。另外,本论文运用传热学的经典理论,经过合理的假设简化,将地板内部的非稳态导热方程与以反应系数法建立的房间壁面节点热网方程组进行耦合求解,建立了完整的冷暖地板动态数学模型。与此同时,借助于建立的冷暖地板数学模型,以VB6.0为开发平台,开发出具有Windows标准界面的冷暖地板动态模拟软件FHC,并利用该软件对冷却地板系统进行全面的动态模拟,分析各因素对地板换热的影响,达到优化冷却地板系统的目的。

凌林[2]2008年在《地板辐射供冷热环境研究》文中研究说明节能减排是当今全球关注的焦点之一。随着经济的发展和人们生活水平的提高,建筑空调能耗不断增加,人们对空调舒适性及室内空气品质的要求也有所提高。辐射供冷系统被认为是一种经济、节能、舒适性好的空调系统形式而逐渐得到研究和应用。本文简要介绍了地板辐射供冷的机理和特点,及其简化的数学物理模型,建立了地板辐射供冷与室内热环境数值模拟的数学物理模型。提出了将计算区域分为两部分——地板层和室内空间的模拟方法,其中地板层的计算为盘管冷水与地板换热,室内空间的计算包括地板表面与其他维护结构的辐射换热和室内空气的对流换热。作者利用叁维机械CAD软件PRO/E建立地板盘管的模型,将盘管模型导入CFD软件——Airpak,在Airpak软件中建立地板构造形式和围护结构,设置地板、水流和围护结构的物性参数,设定盘管及房间的边界条件进行模拟。并在冷辐射地板实验室进行了实验测试,验证了作者所提出的模拟方法的可行性。地板辐射供冷系统实验研究结果表明,室内温度在风机盘管和地板盘管联合运行的情况下,竖向温度分布不均匀,温度梯度比较大。采用CFD软件Airpak,模拟了地板辐射供冷的室内热环境,模拟结果与实验结果吻合。进而验证了本文提出的模拟地板辐射供冷室内热环境方法的可信性,以及程序中各项边界设置的正确性。模拟研究结果显示:供水温度一定时,随着供水流量的增大,室内温度和地板表面温度下降;供回水温差一定时,地板表面和室内温度随着管内流速的增大而降低。供水流量一定时,随着供水温度的升高,室内温度和地板表面温度增加;供回水温差一定时,室内温度和地板表面温度随着供水温度的增大而上升。在供水温度和计算供冷量相同条件下,供回水温差小流量大情况下的室内温度相对供回水温差大流量小的室内温度低,也就是说大流量小温差换热效果好;在室外温度波动下,地板辐射供冷的室内空气温度变化不大,表明辐射供冷同辐射供暖一样具有自调节功能。

参考文献:

[1]. 住宅用冷暖地板空调系统夏季实验研究及模拟软件开发[D]. 高殿策. 重庆大学. 2003

[2]. 地板辐射供冷热环境研究[D]. 凌林. 重庆大学. 2008

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