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大空间内低温辐射与对流形式对比分析

魏凌敏  
【摘要】:建筑节能是缓解我国能源紧缺矛盾,减轻环境污染,保证人民生活水平不断提高和经济可持续发展的根本措施。大型公共建筑能耗在建筑能耗总量中占有很大的比例,因此本文主要研究在保证舒适度的前提下,如何减少体育馆类大型建筑内空调末端的能耗。 首先介绍了课题研究的背影和意义,在节约能源成为当务之急的时候,我们除了做好维护结构的保温外,还必须解决空调末端的低效利用问题。简要说明在体育馆类大空间内,使用散热器和低温辐射系统各自的理论基础、发展过程以及他们之间的联系。 其次介绍了FLUENT软件相关知识,重点是求解传热的能量方程、辐射传递方程以及求解传热问题的基本步骤。 然后建立了大空间内散热器对流采暖的物理模型、数学模型,并对模型进行了求解。结果表明如果按照国家现行标准计算,该空间散热器片数为865片,但是由于热对流现象,人体所处位置不能达到设计温度,要满足人体舒适度,必须要增加100片散热器,由此带来的后果是初始投资增长10000元,每年多燃标准煤2797kg,产生污染物117kg。 接下来对高大空间内采用毛细管网低温辐射系统进行了模拟研究。结果表明辐射供暖的影响范围在8-9米之间,辐射制冷的影响范围在5.5-6m之间。在冬季辐射供暖时毛细管网铺设在地面效果最好;在夏季辐射制冷时,毛细管网铺设在顶棚效果最好,而且当建筑面积大于2500平方米时,不宜采用毛细管网低温辐射采暖形式或者应与其他末端形式一起使用。高大空间内采用毛细管网低温辐射采暖、制冷系统,室内气流组织稳定,人员活动区气流速度小,是理想的空调末端形式。 最后,对两种末端形式进行了经济性、能耗性的分析,并引进了费用年值、附加投资额偿还年限和价值工程等方法进行评价,得出毛细管网低温辐射系统费用低,舒适度高,是值得大力推广的空调末端形式。


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