地板辐射供冷结合置换通风复合式系统的应用研究

【摘要】： 本文研究了一种新型的空调形式：地板辐射供冷结合置换通风的复合式系统，该复合式系统主要由两部分组成：地板辐射供冷系统和置换通风系统，从系统形式、结构特点、技术特点、舒适性和节能等方面对其进行了详细的阐述。 在南京菲时特管业有限公司地面中央空调实验室进行了夏季工况的实验研究，描述了实验室的建立情况和测试手段，并在相同的室外工况下进行了三个对比试验：单独地板辐射供冷系统试验、单独置换通风系统试验、复合式系统试验，试验共持续109个小时，对三个实验中室内的温度场和各个时刻不同围护结构的温度及系统耗能进行了测试，并对实验数据进行了后处理，比较了地面温度和地面上层空气的露点温度随时间变化的情况、围护结构内表面温度随时间的变化、室内竖向温度梯度随时间的变化、竖向空气湿度随时间的变化及系统耗能随时间的变化，计算了在辐射和对流换热综合作用下系统稳定时，室内的辐射换热量、对流换热量、平均辐射温度、作用温度、辐射传热系数、对流传热系数、PMV-PPD值等参数。通过分析计算，在复合式系统运行中，最不利室外环境下，当地面温度维持在21℃左右，送风温度21℃，送风风速。1m／s，此时地板对作用温度的当量综合换热系数为13.6w／m~2k，其中当量辐射换热系数为5.68w／m~2k，对流换热系数为9.48w／m~2k，并且送风速度越高、送风温度越低，地板与其他壁面的辐射换热量有一定程度的降低，但总供冷量增加：在整个实验中地板温度始终高于地板上层空气的露点温度，并未发现有结露现象；室内空气温度梯度能满足0.1m-1.1m的温差小于3℃的要求，并且适当提高送风温度可以进一步提高人体的热舒适性。从耗能角度，水系统的耗能远远低于风系统的耗能，用水系统承担室内大部分冷负荷也体现了该系统的节能性。 同时建立了地板辐射供冷和置换通风系统的传热过程的数学模型，通过专业数值模拟软件Airpak进行了模拟计算，在试验工况下得出了室内温度场和PMV-PPD值，与实验数据进行对比分析，计算结果吻合良好。在此基础上调整了送风温度和送风速度，给出了最佳的运行工况。