輻射供冷與供熱和新風(fēng)復(fù)合系統(tǒng)的模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著暖通空調(diào)新技術(shù)的發(fā)展，高溫輻射供冷結(jié)合置換通風(fēng)的空調(diào)系統(tǒng)在國內(nèi)已有應(yīng)用，與此同時(shí)低溫輻射供暖在國內(nèi)也已普及。然而，無論是傳統(tǒng)對流供暖系統(tǒng)還是輻射供暖系統(tǒng)在冬季都無新風(fēng)供給，導(dǎo)致室內(nèi)缺氧、高溫低濕、衛(wèi)生不達(dá)標(biāo)等問題，難以滿足現(xiàn)代建筑對于舒適健康的室內(nèi)環(huán)境的要求。因此，本文將探討高溫輻射供冷+置換通風(fēng)系統(tǒng)在冬季進(jìn)行輻射供暖，同時(shí)置換通風(fēng)系統(tǒng)為室內(nèi)提供新風(fēng)的工況。運(yùn)用CFD模擬不同安裝方式下的輻射供暖與置換通風(fēng)復(fù)合系統(tǒng)，重點(diǎn)對比分析了在冬

2、季頂板輻射、地板輻射和墻面輻射下室內(nèi)空氣的溫濕度分層現(xiàn)象和舒適度，并且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模擬結(jié)果的正確性和可靠性。
　　本文以武漢科技大學(xué)某實(shí)驗(yàn)房間為研究對象建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行速度場、溫濕度場和室內(nèi)舒適度的數(shù)值模擬。根據(jù)冬季時(shí)武漢地區(qū)空調(diào)房間的熱負(fù)荷和室內(nèi)熱舒適要求，設(shè)定了室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)參數(shù)，并根據(jù)5種工況的送風(fēng)溫度、相對濕度和墻面輻射溫度，模擬各工況下人體周圍工作區(qū)域內(nèi)的速度場、溫度場、濕度場，結(jié)合ISO7730和《民用建筑供暖通風(fēng)與空

3、氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50736-2012給出的PPD-PMV熱舒適評價(jià)指標(biāo)，得出了舒適性最優(yōu)的工況。結(jié)果表明，在冬季置換通風(fēng)送風(fēng)速度為0.15m/s，送風(fēng)溫度19～20℃，送風(fēng)相對濕度50％，低溫墻面輻射供暖表面溫度為25℃時(shí)，滿足垂直方向0.1～1.1m處溫差小于3℃的要求，室內(nèi)舒適度最高。
　　在此基礎(chǔ)上，本文將該系統(tǒng)與低溫地板輻射供暖和低溫頂棚輻射供暖分別與置換通風(fēng)復(fù)合的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了對比研究，結(jié)果表明，在相同的邊界條件和工

4、況下，三種系統(tǒng)中，地板輻射供暖與置換通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)合系統(tǒng)舒適度最高，墻面輻射次之，頂棚輻射最差。
　　本文研究了在輻射供冷的工況下，墻面/地板/頂板輻射供冷與置換通風(fēng)復(fù)合系統(tǒng)中的溫度場和相對濕度場，計(jì)算出了室內(nèi)的露點(diǎn)溫度，結(jié)果表明，三種系統(tǒng)中并未出現(xiàn)結(jié)露，說明合理的設(shè)計(jì)參數(shù)可以避免輻射供冷系統(tǒng)中結(jié)露現(xiàn)象。
　　本文的研究成果對提高我國冬季供暖季節(jié)室內(nèi)舒適度和空氣質(zhì)量有一定的意義，可以為低溫墻面供暖與置換通風(fēng)復(fù)合系統(tǒng)的推廣應(yīng)用提供