太阳辐射对辐射顶板供冷能力和负荷的影响

【摘要】：辐射空调系统作为一种新型的末端形式,以其舒适性、节能性等特点得到广泛应用。在航站楼、商场和写字楼等建筑中,由于存在较大面积的透明围护结构,入射到室内的太阳辐射强。在这些场所应用辐射空调系统时,大量太阳辐射直接被冷板表面吸收,导致其供冷能力增强,峰值负荷变化。本文以辐射顶板为例,系统地分析了太阳短波辐射对辐射板供冷能力和负荷的影响,提出采用吸收系数法计算被辐射顶板直接吸收的太阳短波辐射。本文首先介绍了常见顶板辐射制冷的基本结构和特点,简要概述了辐射空调系统设计步骤和要点,以室内环境、辐射顶板表面和冷水回路之间的热平衡为基础,通过理论公式说明了太阳短波辐射导致辐射板供冷能力增强的原因;其次以空调房间的换热机理为基础,讨论了对流换热空调与辐射空调之间冷负荷的差异和目前负荷计算方法对计算辐射空调系统负荷的适应性,结果表明用RTS计算在室内太阳辐射强的建筑中使用的辐射空调负荷时,必须区分直接被冷表面吸收的以及先被围护结构和室内物体所吸收,最后以对流方式放出的太阳辐射得热;最后,基于太阳短波辐射被冷板表面吸收的过程,用吸收系数法计算了金属辐射顶板表面太阳短波辐射吸收率,以长沙地区采用辐射顶板系统的某典型写字楼房间为例,分析了房间尺寸对太阳短波辐射的影响规律,结果表明即使南向为low-e玻璃,入射到室内被辐射顶板直接吸收的太阳辐射的比例也高达20%。因此,在这些场所应用辐射空调系统必须充分考虑太阳辐射对其供冷能力和负荷的影响。