对某办公楼辐射供冷系统中一些问题的分析研究

论文摘要

随着社会发展,我国各行各业都把节能减排的可持续发展方针当作首要任务考虑,而对于建筑行业的能耗大户——空调业来说,减少能耗已是刻不容缓。地板辐射与置换通风相结合的系统由于冬夏季可以共用,并且有助于开发新的冷热源等诸多原因,已越来越得到业内的关注。地板辐射供暖系统比供冷系统发展要早,并有些相关的技术性规范措施,在许多城市都有实例可供研究。而辐射供冷系统在行业内理论研究较少,还没有成熟的规范可循,设计者大部分参考辐射供暖系统进行设计,所以出现了一些问题。因此,本文对一例地板辐射供冷系统在实际工程中出现的一些问题进行了分析研究,能为今后的设计和施工提供一些理论帮助。本人在前人理论研究的基础上,首先,简要总结了地板辐射供冷和置换通风系统的传热过程,以及简化的数学、物理模型,对整个系统有了更为深刻的理解,并为第四章实际工程的分析提供了理论依据。其次,通过实测对实际工程中出现的问题进行分析,发现造成室内上热下冷不舒适性的原因可能有三点:其一,地板的供冷能力不足;其二,热源分布不均,无法充分发挥热羽流的作用;其三,室内没有加设排风口,气流组织无法有规律的流通,房间上部的热空气无法及时排出,从而增加了室内的余热量。文章侧重研究了气流组织对室内热舒适性的影响,并针对第三个原因运用Airpak2.1模拟软件对没有排风口的305房间和理论加设排风口的虚拟房间进行了模拟,模拟结果显示没有排风口的305房间与实测相符,说明了模拟的正确性,最后对两种情况下的气流组织分布、室内速度场变化情况以及室内的PMV、PPD值进行了比较,结果发现加设排风口的房间比只有送风没有排风而仅靠自然渗透作用排风的房间舒适性高,因而认为加设排风口对室内气流组织分布是有意义的。不过文章中,仍有些许不足之处,由于施工条件的限制,对于305房间加设排风口只能先进行模拟,希望今后能够对其进行实际工程研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 选题的目的和意义
• 1.2 辐射供冷系统国内外发展及研究现状
• 1.2.1 国外发展状况
• 1.2.2 国内发展状况
• 1.3 地板辐射供冷系统的特点
• 1.3.1 地板辐射供冷的优点
• 1.3.2 地板辐射供冷存在的问题
• 1.4 置换通风系统国内外发展及研究状况
• 1.4.1 国外发展状况
• 1.4.2 国内发展状况
• 1.5 置换通风系统在辐射空调中的作用
• 1.6 本文的研究方法和内容
• 第2章 辐射空调的传热机理
• 2.1 地板辐射的传热机理
• 2.1.1 地板辐射的构造形式
• 2.1.2 地板内数值传热模型的建立
• 2.1.2.1 冷供水与管内壁之间的对流换热
• 2.1.2.2 管内壁与管外壁之间的导热
• 2.1.3 地板表面对房间内的传热过程
• 2.2 置换通风系统的热分布机理
• 2.2.1 置换通风系统的工作原理
• 2.2.2 置换通风系统中室内垂直温度分布
• 2.2.3 置换通风系统中房间热分布系数
• 2.2.4 置换通风系统中房间气流组织分布及速度分布
• 2.3 本章小结
• 第3章 室内热舒适性理论
• 3.1 室内热舒适性影响因素
• 3.1.1 室内温度、平均辐射温度和作用温度
• 3.1.2 气流速度
• 3.1.3 相对湿度
• 3.1.4 服装热阻
• 3.1.5 人体新陈代谢
• 3.1.6 太阳辐射
• 3.2 热舒适性的评价指标
• 3.2.1 PMV-PPD 评价指标
• 3.2.2 置换通风系统的评价指标
• 3.3 本章小结
• 第4章 实验测试研究及分析
• 4.1 实验测试相关内容介绍
• 4.1.1 工程简介
• 4.1.2 测试房间特性
• 4.1.3 测试目的和内容、测试仪器及测点布置
• 4.1.3.1 测试目的和内容
• 4.1.3.2 测试仪器
• 4.1.3.3 室内测点布置
• 4.2 辐射空调供冷工况测试数据分析
• 4.2.1 室内温度场分析
• 4.2.2 太阳辐射对于室内温度的影响
• 4.2.3 室内外围护结构分析
• 4.2.4 送风口周围速度场分析
• 4.2.5 测试房间的舒适度计算
• 4.3 本章小结
• 第5章 辐射空调房间的气流组织模拟
• 5.1 CFD 和AIRPAK 简介
• 5.2 模拟房间的数学物理模型
• 5.2.1 RNGk? ε两方程模型
• 5.2.2 DO 辐射模型
• 5.2.3 控制方程
• 5.2.4 壁面函数
• 5.2.5 边界条件
• 5.2.6 AIRPAK 中的相关函数设定
• 5.3 辐射模型的建立
• 5.4 室内气流分布比较
• 5.5 PMV 值的比较
• 5.6 PPD 值的比较
• 5.7 实验结果与模拟结果的比较
• 5.8 本章小结
• 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介
• 攻读硕士学位期间发表的论文