论文摘要
超市内陈列柜冷量的泄露容易引起其周边的气温下降,从而造成室内热舒适性降低,同时超市内陈列柜区域热回收量会对周边环境参数以及整个超市能耗产生影响,为此有必要建立超市能耗数学模型,来分析陈列柜周边气温对超市室内温度分布的影响以及陈列柜区域热回收的潜力,同时能够对超市能耗以及环境参数进行初步的计算分析。本文首先选择一个典型超市,对其夏季室内温度分布进行了测量,发现超市环境中存在着明显的温度分布不均现象,进而导致电能的浪费。依据超市室内温度分布不均的特点,将其划分为三个分区：陈列柜区、临近陈列柜区和远离陈列柜区,由热回收系数r及陈列柜区温度确定分区有供冷、热回收及供热三个运行模式。引入分区平衡温度的概念,建立超市内分区能耗的无量纲计算模型。基于超市现场测量,在环境实验室内搭建一个简易的超市实验台用来模拟典型超市里的能耗与环境参数,其中包括2台陈列柜、1套空调系统、6个暖体假人、灯光照明以及其它电器设备。根据实验室空调系统的形式确定两个实验工况,实验测试结果与现场实测结果规律相似,均存在温度分布不均的现象。同时应用RNG k-ε湍流模型的FLUENT模拟对超市室内环境进行了模拟分析,并将模拟结果与实验数据进行比较,结果表明应用RNG k-ε湍流模型的FLUENT模拟结果与实验数据取得了较好地一致。因此在环境实验室建立的模拟超市试验台是可以用来模拟超市室内环境以及分析超市内能耗与环境参数的。为了分析能耗与更多参数的关系,比如送风温度,送风量,不同模式以及室内热舒适性的问题,基于FLUENT的模拟结果,从计算超市内能耗与PPD值（Predicted Percent dissatisfied）着手,使用SPSS统计学软件得到能耗、PPD不满意度值与空调运行模式、送风量、送风温度之间的拟合曲线及公式。结果显示在模拟计算的参数范围里,当送风温度达到20℃能耗达到最小,随着风量的增大,能耗也随之线性增大。PPD值随着送风温度的升高逐渐降低,随着风量的逐渐增大,PPD值随之呈现出线性降低的趋势。为了避免FLUENT计算过程的复杂性以实现对超市室内环境参数快速的计算分析,本文最后建立一个超市环境参数分区模型,综合考虑超市设备的能耗特性以及环境性能特性,将超市室内陈列柜制冷系统、空气幕、分区耦合在一起,通过给定相关参数并利用质量、能量守恒定律及多区域流量的计算方法,计算得到超市室内各个分区的质量流量以及温度值,实现初步的计算分析。