变流量系统中送风温度的优化设计-毕业外文翻译

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1、英文翻译外文原文出处：《EnergyandBuildings》.Optimalsupplyairtemperaturewithrespecttoenergyuseinavariableairvolumesystem,FredrikEngdahl,DennisJohansson变流量系统中送风温度的优化设计!摘要：在以100%室外空气送风的变空气容积系统（VAV）中，当送风温度一定时，房间所需的制冷量与空气的流动情况有关。为了使系统功耗最小化，系统最优的送风温度需要根据制冷负荷、风机功率（SFP）、制冷系数（COP）以及室外空气相对湿度来确定。在现有的送风温度优化理论下，采暖通风

2、空调系统（HVAC）功耗主要取决于送风温度的控制方式、楼房外表面的平均换热系数以及两种室外气候条件。分析表明：控制送风温度使之最优的系统与在恒温系统相比，HAVC的功耗会得到显著的降低。在实际工作中，楼房外表面的最优换热系数大概为零。关键词：采暖通风系统（HVAC）；送风温度；变流量系统（VAV）1.前言使用HVAC主要是为了在使用者在健康、室内空气质量（IAQ）以及热力舒适度方面感到舒适。变空气容积系统（VAV）主要提供满足国家规定的最少量的空气流量来达到健康要求的各项指标和室内空气流量。当有制冷要求时，可以增加空气流动，并且使空气温度低于室内温度来满足人体的热力舒适度。在有

3、VAV控制的空间中，当热负荷增加时空气流动也会随之增加。房间控制器通过测量室内空气温度和送风流动状态来控制室内空气流动。送风流动状态取决于制冷负荷以及制冷空间与送风温度的温差，低温的送风与高温的送风相比，要求较低的流动。送风温度的控制是通过HVAV机组来控制的。使用VAV控制室内温度有以下原因：Hangetal[1]分析了VAV中的流动控制器，通过模拟器与测量仪，他们发现流动控制器可以提供稳定的空气温度，同时提出了设备、空间内表面恒温动力学。Inoue和Mastumoto[2]进行了VAV系统的能量分析，并且与其他系统（比如：双管恒定空气容积系统、双管感应机组）进行了比较。根据

4、Tokyo的气象学数据，VAV系统可以达到最低的制冷负荷和最低的年风机功耗。7许多VAV系统都在恒温系统下工作，返回部分多余气体到HVAC机组，之后送入送风系统（回风）。当室外温度高于排气温度时，可以降低功耗。而对于使用100%室外空气送风的系统[3，4]，在需要制冷负荷时，可以提高室内空气质量；在只需要送风时，可以降低功耗。对于使用回风VAV系统，已经进行了很多研究。通常在回风与新风之间压力要保持平衡。这样才能正常工作，而且可以降低功耗。在100%新风送风的VAV系统中，没有回风，所以不需要考虑压力平衡。在北欧地区，许多办公室和生产场所，是暴露在太阳辐射下而且是绝热的，都有内

5、部热负荷，所以在一年的大部分时间内都需要有制冷负荷。室外温度通常是低于室内温度的，从而将排气返回不会降低功耗。Hittle[6]指出在主要的空气处理机组中，VAV系统都不包括任何制热功能。Hittle可能是指在美国和北欧地区对送风进行加热很普遍的，在北方的气候下，若使用100%的室外新风，对进气加热是很必要的。当室外温度较低时，采用回热机组可以很大程度上降低功耗。在夜间将建筑物的温度降低，可以降低功耗[7，8]。当室外问低于室内温度时，送风的流动速率会提高。这种现象称为夜间制冷。由于送风的不同，HVAC机组制冷、制热或驱动风机所使用的功率是不同的。总功率取决于各个部件的性能，比

6、如：风机比功率（SFP）、冷冻机的制冷系数（COP）、回风机组的温度性能。其他影响因素有：内部热负荷、制冷空间节点温度、室外温度和建筑物外表面平均换热系数。当室外温度低于室内温度时，在不改变太阳辐射得热的情况下，通过提高绝热效果来降低换热系数会增加制冷负荷。在较低的室外温度下，降低换热系数会增加制冷负荷；而在较高的室外温度下，降低换热系数会降低制冷负荷。Zaheer-Uddin和Zheng[9]的研究表明：在相对湿度较高和使用回风机组的情况下，一个最优的送风温度是存在的。研究并不包括室外热负荷。使用回风系统，增加室外新风送风量[10]可以降低20%的功耗。大多数情况下，北欧地区

7、，当室外温度高于20，相对湿度会低于70%。在冬季如果室外新风的流动速率较大，那较低的相对湿度会是一个问题。Norfordetal[11]使用DOS-2模拟NewJersey的一座办公楼。功耗主要是由于送风温度的变化以及在室外温度升高条件下送风的降低。通过改变送风温度，功耗在冬季会降低10%，在夏季会降低10%-12%。Keetal[12]模拟了8种VAV系统的通风控制方式。其中3种方式，送风温度是改变的。这些状态参数是来自Pennsylvania中南部和美国。他们得到如下结论：送风温度和送