西安地區(qū)高溫冷水地板輻射供冷負(fù)荷特性及優(yōu)化研究.pdf

1、在我國,地板輻射采暖已經(jīng)到了設(shè)計(jì)應(yīng)用階段,而地板輻射供冷處于分析研究階段,還沒有設(shè)計(jì)資料可供參考。對(duì)于輻射供冷暖的冷熱源,由于輻射供冷暖采用大面積輻射的傳熱特性,深井水、蒸發(fā)冷卻等自然冷熱源均有可能作為冷熱源,運(yùn)用自然冷源既能節(jié)約能源也不污染環(huán)境。
　　本課題在現(xiàn)有地板供暖設(shè)計(jì)狀態(tài)下,對(duì)輻射地板二維傳熱控制方程采用有限元分析法進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,運(yùn)用冬季采暖的設(shè)備,兼顧夏季供冷對(duì)地板進(jìn)行優(yōu)化,研究不同供回水平均溫度、填充層厚度、盤管

2、間距對(duì)地面溫度和熱流密度的影響,分析以高溫冷水為冷源的地板供冷系統(tǒng)的供冷能力和結(jié)露問題。獲得了保證地面不結(jié)露的地板設(shè)計(jì)參數(shù)以及表面釋放冷量的限值。本課題選擇盤管間距200mm、供回水平均溫度為15℃進(jìn)行研究分析,在這個(gè)設(shè)計(jì)條件下,地板盤管正上方的溫度最低為19.92℃,大于19℃,所以地板不會(huì)出現(xiàn)結(jié)露,地板的平均溫度為20.36℃,相對(duì)應(yīng)的熱流密度為36.9 W/m2。
　　建立了各個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱控制方程,圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)壁面的熱平衡方

3、程以及房間空氣熱平衡方程,為房間熱環(huán)境的研究提供了理論基礎(chǔ)。在上述地板設(shè)計(jì)參數(shù)下,利用EnergyPlus建筑能耗模擬軟件對(duì)西安住宅建筑典型房間在整個(gè)夏季高溫冷水輻射地板供冷后室內(nèi)溫度進(jìn)行模擬計(jì)算,分析該系統(tǒng)能夠達(dá)到的室內(nèi)熱環(huán)境情況,為西安高溫冷水輻射地板供冷房間的熱環(huán)境評(píng)價(jià)提供依據(jù)。研究結(jié)果表明:西安夏季應(yīng)用高溫冷水的地板輻射空調(diào)系統(tǒng)在供冷初期(5月15日-7月10日)和末期(8月10日-10月1日)室內(nèi)溫度都在30℃以下,由于平均輻

4、射溫度的影響,基本滿足人體的熱舒適性;在供冷中期(7月10日-8月10日)單一的地板輻射供冷不能滿足人體的熱舒適,需要加輔助空調(diào)。且給出了加輔助空調(diào)后的工程設(shè)計(jì)方法及空調(diào)方案,可以為工程設(shè)計(jì)提供參考。
　　模擬建筑物采用常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)時(shí)的供冷季能耗,并和高溫冷水地板輻射供冷系統(tǒng)的能耗進(jìn)行比較分析。模擬結(jié)果表明:在西安夏季應(yīng)用天然高溫冷水的輻射地板供冷具有很大的節(jié)能潛力,在供冷初期和末期,運(yùn)用天然高溫冷水地板輻射供冷就能滿足人體的熱舒