輻射制冷與溶液除濕系統(tǒng)的性能分析及優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、相比常規(guī)的全空氣空調(diào)系統(tǒng)，聯(lián)合空調(diào)系統(tǒng)(應(yīng)用了冷輻射板技術(shù)與溶液除濕技術(shù))可獨立處理室內(nèi)熱、濕負荷，具有“提高室內(nèi)空氣品質(zhì)和舒適度、節(jié)能、環(huán)?！钡葍?yōu)點。然而，冷輻射板空調(diào)技術(shù)與溶液除濕技術(shù)在發(fā)展過程中仍有一些問題亟待解決。這些問題包括：現(xiàn)有的冷輻射板結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，導(dǎo)致冷輻射板系統(tǒng)在熱濕地區(qū)應(yīng)用時常出現(xiàn)不可控的結(jié)露現(xiàn)象或者制冷能力偏低；在對溶液除濕系統(tǒng)的研究中，系統(tǒng)設(shè)計以及結(jié)構(gòu)參數(shù)、運行參數(shù)的優(yōu)化等研究方向沒有獲得足夠重視，而這些研究方

2、向?qū)τ谔嵘芤撼凉裣到y(tǒng)性能具有重要作用。針對上述出現(xiàn)的問題，本文展開了以下研究工作：
　　首先，創(chuàng)新冷輻射板結(jié)構(gòu)。在研究冷輻射板子系統(tǒng)時，先總結(jié)了以往不成功的冷輻射板產(chǎn)品經(jīng)驗，創(chuàng)新性地提出應(yīng)該削弱冷輻射板內(nèi)銅管與板面之間導(dǎo)熱但強化它們之間輻射換熱和對流換熱，使得冷輻射板板面溫度分布均勻，不至于迅速在板面局部形成明顯結(jié)露，從而為有效處理冷輻射板面結(jié)露問題提供條件。應(yīng)用這一創(chuàng)新點，作者指導(dǎo)合作單位生產(chǎn)出此新型結(jié)構(gòu)的冷輻射板產(chǎn)品，它具有

3、工作時板面溫度均勻，結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低廉等優(yōu)點，現(xiàn)已成功應(yīng)用于香港地區(qū)的空調(diào)工程。本文還對該產(chǎn)品的傳熱效果進行了分析，并歸納出新型產(chǎn)品成功的原因。
　　在此基礎(chǔ)上，對應(yīng)用新型冷輻射板的空調(diào)系統(tǒng)進行了試驗研究。研究內(nèi)容包括：冷輻射板結(jié)露問題分析，夏季冷輻射板系統(tǒng)在不同運行模式下室內(nèi)外眾多參數(shù)的變化情況，系統(tǒng)運行時的室內(nèi)熱舒適性以及有關(guān)冷輻射板的傳熱量方程。
　　其次，在研究溶液除濕子系統(tǒng)時，在前人提出的系統(tǒng)基礎(chǔ)上提出了一套新

4、的溶液除濕新風(fēng)系統(tǒng)，并對該系統(tǒng)進行了數(shù)學(xué)建模。依照模型，應(yīng)用C++語言為該系統(tǒng)的兩種結(jié)構(gòu)編制了系統(tǒng)模擬程序，為研究溶液除濕系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用熱力學(xué)第一、第二定律對系統(tǒng)綜合性能進行了分析，并對該新型系統(tǒng)“type A”結(jié)構(gòu)與“type B”結(jié)構(gòu)的綜合性能進行了比較。
　　再次，利用統(tǒng)計學(xué)分析方法，以系統(tǒng)模擬程序為基礎(chǔ)，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運行參數(shù)進行分析。先對影響因素(包括結(jié)構(gòu)參數(shù)與運行參數(shù))進行因子分析，篩選出重要的影

5、響因素，進而分析影響因素之間是否存在交互作用。通過對篩選出主要影響因素做正交試驗，尋找出不同實驗指標(biāo)下結(jié)構(gòu)參數(shù)最優(yōu)水平組合，以及建立對應(yīng)于室外空氣狀態(tài)參數(shù)的運行參數(shù)最優(yōu)水平組合數(shù)據(jù)表。此過程就是對影響因素的優(yōu)化過程。
　　最后，對聯(lián)合系統(tǒng)的性能進行初步分析，其中包括：系統(tǒng)的節(jié)能性、系統(tǒng)可控性以及其適用范圍，重點在于聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化控制。聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)化控制目的是以節(jié)能的方式將室內(nèi)的熱、濕環(huán)境調(diào)節(jié)到使人體感到舒適的狀態(tài)。優(yōu)化控制基于PM