冬冷高湿气候空气载能辐射空调系统供暖性能研究

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1、学校代号10532学号S150100160分类号TU832密级公开硕士学位论文冬冷高湿气候空气载能辐射空调系统供暖性能研究学位申请人姓名韩婕培养单位湖南大学土木工程学院导师姓名及职称龚光彩教授学科专业供热、供燃气、通风及空调工程研究方向南方供暖论文提交日期2018年05月21日I学校代号：10532学号：S150100160密级：公开湖南大学硕士学位论文冬冷高湿气候空气载能辐射空调系统供暖性能研究学位申请人姓名：韩婕导师姓名及职称：龚光彩教授培养单位：土木工程学院专业名称：供热、供燃气、通风及空调工程

2、论文提交日期：2018年05月21日论文答辩日期：2018年05月24日答辩委员会主席：李念平教授IResearchonheatingperformanceoftheaircarryenergyradiantair–conditioningintheclimateofhigh–humidityandcold–winterzonebyHANJieB.E.(HunanUniversity)2015AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsf

3、orthedegreeofMasterofEngineeringinHeating,VentilationandAir-ConditioningEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorProfessorGONGGuangcaiMay,2018冬冷高湿气候空气载能辐射空调系统冬季供暖性能研究摘要冬冷高湿气候区处于非集中供暖区域，具有冬季潮湿多雨，最冷月（≤5°C）持续时间长（2–2.5个月），建筑保温性能差等特点。既要满足冬/夏季

4、建筑室内舒适节能要求，又要考虑系统初投资以及运行成本等问题是高湿冬冷地区空调设计的重点以及难点。空气载能辐射空调系统是近年来新出现的一种辐射末端形式，可满足冬季供暖、夏季制冷的双重需求。这种新型的辐射末端形式在沿袭了传统辐射空调舒适性高、节能性强等优势的同时，还能有效解决传统辐射空调夏季易结露、冬季维护困难等问题。目前，空气载能系统在夏季工况下的传能过程、结露等问题已进行了一系列研究，但对于该系统是否适用于冬季供暖尚未有人进行深入研究。因此，本文将重点分析研究冬季工况下空气载能辐射空调的供暖性能，以验

5、证该系统应用于冬冷高湿地区的可行性。然后利用CFD软件对空气载能辐射空调系统末端的安装方式进行了模拟优化，具体的工作如下：首先，为对比分析不同空调系统冬季工况下的供暖性能。本文以住宅建筑为研究对象，对采用传统对流式空调和空气载能辐射空调系统的实验房间对比实验，分析其室内热环境分布以及系统能耗。结果表明，相比于分体式空调末端，空气载能辐射空调系统在冬季工况下室内温度高于2°C，且单位面积的耗电量低4倍，系统节能舒适性较好。与此同时，为了进一步探究空气载能复合式辐射末端在办公建筑中冬季供暖的可行性。本文对

6、韶山市某会议室进行了实验测试。通过等额递增室内设定温度（16°C–24°C），分析系统反应速率以及室内热环境温升情况。结果显示，复合式辐射板末端在温度设定为16°C时即可满足冬季供暖要求，并且系统运行反应迅速，30min内达到稳态。最后，鉴于辐射末端安装方式的多样性，本文通过上文提供的实验数据和理论基础，对空气载能典型辐射末端安装方式进行了CFD优化模拟。主要分析研究不同辐射板末端的传热特性以及空气分布情况。模拟结果表明复合式辐射板末端空气温度梯度不超过1.5°C/m，室内热舒适性最好，可在未来的供暖

7、实践工程中大力推广使用。综上，在冬冷高湿地区空气载能辐射空调系统在冬季工况下既能满足室内供暖需求，同时具备舒适节能的特点。本文的相关研究可以为以空气作为能量载体的辐射供暖方式的理论设计以及实践应用提供一定参考。关键词：冬冷高湿；空气载能辐射空调系统；实验研究；CFD；供暖性II硕士学位论文AbstractCold–winterandhigh-humidityclimatezoneislocatedindecentralizedheatingzone,whichischaracterizedbyweta

8、ndrainy,lastupto2-2.5monthsofthecoldestmonth(≤5°C)andpoorinsulationperformanceofbuildingsinwinter.Incold-winterandhigh-humidityzone,itisimportantanddifficultofair-conditioningdesigntomeetcomfortableandenergy-savingrequirementsfor