基于负荷甄别的空调系统研究

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1、基于负荷甄别的空调系统研究摘要：将建筑的冷负荷进行分类，针对不同的负荷采用不同的送风方式进行控制，一方血利用直换通风向工作区域进行送风，另一•方面采用下送上回式吹吸式通风消除围护结构负荷。采用CFD模拟软件建立模型并进行了模拟，对其温度场，速度场及空气龄进行了分析，对工作环境进行了评价。关键词：置换通风；吹吸式通风；模拟；速度场；温度场；空气龄StudyonairconditioningsystemofloadindependentcontrollingAbstract:Onthebasisofclassifyingthecoolingloadsofbuildings,differe

2、ntmethodsofblowing-inarecontrolledaccordingtothedifferentloads.Ononehand,displacementventilationisusedtosupplytheworkareaair;ontheotherhand,blow-suction-typeventilationisadoptedtoeliminatetheloadofexteriorprotectedconstructions.AmodelisbuiltandasimulationismadebythesoftwareofCFDtoresearchandana

3、lyzethetemperature,velocityfieldsandairage,andevaluatetheworkenvironmentaswell.Keywords:displacementventilation;blowing-suctionventilation;simulation;velocityfield;temperaturefield;airage引言随着节能要求的逐步提高，建筑物的密封性能越来越好，这样虽然使得建筑物的能量耗散减少，但是同时却忽略了人们对室内环境舒适性的要求⑴，所以如何在提高冷（热）S的利用效率的同时，对室内环境进行优化，是一个十分值得探讨的

4、问题。研究针对办公索的宗内环境，对其冷负荷进行分类，采用负荷独立控制系统，提出利用不同的送风方式对不同的负荷进行处理，一方面利用置换通风对工作区域进行送风，以消除人员及设备散热引起的冷负荷；另一方而在外墙附近采用下送上回式吹吸式通风将冷风肓接作用于外墙内壁，阻隔围护结构的散热进入工作区域内。利用CFD模拟软件建立一个办公室的数学模型，对该系统的温度场、速度场等进行分析，研究置换通风和吹吸式通风控制负荷的效果，并对工作环境的舒适性进行评价。研究结果表明，吹吸式通风能够在外墙内壁面上形成贴附流，对围护结构的冷负荷进行控制；置换通风将含有新风的冷空气肓接作用于工作区域内，提高了通风效率和送

5、风温度，增加了舒适度，并在室内形成了温度分层，冇一定的节能效果。1•基于负荷甄别的空调系统对于-•般的公共建筑而言，空调总冷负荷一般包括以下儿个部分：围护结构冷负荷、人体散热引起的冷负荷、设备及照明散热引起的冷负荷、新风冷负荷等等⑵。建筑用护结构冷负荷的人小主要与气象条件和围护结构的传热相关；而人员散热冷负荷、新风负荷主要与人员数量，工作强度等和关；设备及照明负荷主耍•其总使用功率相关。对丁很多公共建筑（比如办公楼），设备和照明的总功率归根结底是与使用人数相关的，所以可以把人员散热冷负荷，新风冷负荷，设备及照明冷负荷归结为同一类负荷，统称为人员冷负荷。负荷独立控制空调系统针对以上所归

6、纳的两类不同的负荷采取了不同的送风方式。如图1,对于围护结构的冷负荷，可以采用吹吸式通风的方式，将冷风直接作用于外墙上，使冷风在外墙内壁上形成一层贴附层，冷风在吸收了墙壁的余热后直接进入冋风口，不与室内其他区域产生换热。对于人员负荷，可以釆用置换通风的方式，将含有新风的冷空气山风口下送至人员的工作区域，在地面形成一个空气湖，而吸收了余热余回风口湿的热空气则由上部的冋风口排出，这样一方面使得新风得到了充分的利用，另一方面由于冷风只盂要带走工作区域内的余热余湿，可以使冷量得到减少，起到节能效果，人虽研究表明，置换通风较传统混合通风更为节能⑶。将不同性质的负荷分开进行处理，一方面可以让冷量

7、的利用更冇针对性，使其效果更好,另一方面，也可以采川不同的节能措施去降低能耗。对于人员负荷，在相同的工作条件卜,每个人及其配套的工作设备所产生的冷负荷相差不大，其总负荷大小主要与人员数目相关,例如在办公楼内，工作口与周末的人数必然冇所差别，通过对人数的统计，可以相应的去调节空调制冷量，以达到节能的目的。2•模型的建立2.1物理模型2.1.1模型的概况模拟的对象为武汉某办公楼，为了便于硏究，选取了其中一间较为典型的办公室作为研究对象，房间长4m,宽4m,净高