风扇调风作用对建筑空调能耗的影响分析

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1、专业论坛暖通空调ＨＶ＆ＡＣ２０１５年第４５卷第１期５风扇调风作用对建筑空调能耗的影响分析＊福建省建筑科学研究院福建省绿色建筑技术重点实验室胡达明☆摘要通过ＣＦＤ模拟了风扇调风作用对典型建筑室内风场的影响，将调风作用下室内风速的调节区间作为研究依据。以ＰＭＶ作为热舒适性的评价指标，研究了典型人体活动状况下，空调及空调加风扇调风两种工况下的风速和温度等因素的耦合关系，得出了引入风扇调风后满足热舒适性标准时的室内温度值，分析了风扇调风措施对建筑节能的影响及节能潜力，并提出了相关的节能建议。关键词建筑节能风扇调风空调预计平均热感觉指数（ＰＭＶ）ＣＦＤ模拟Ｉｎｆｌｕ

2、ｅｎｃｅｏｆｆａｎｓｏｎｂｕｉｌｄｉｎｇａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ★ＢｙＨｕＤａｍｉｎｇＡｂｓｔｒａｃｔＴａｋｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｄｏｏｒａｉｒｖｅｌｏｃｉｔｙｕｎｄｅｒｆａｎａｉｒａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｓｓｔｕｄｙｂａｓｉｓ，ｓｉｍｕｌａｔｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｆａｎａｉｒａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｆｉｅｌｄｉｎｔｙｐｉｃａｌｂｕｉｌｄｉｎｇｓｂｙｍｅａｎｓｏｆＣＦＤｓｏｆｔｗａｒｅ．ＴａｋｉｎｇＰＭＶａｓｅｖａｌｕａｔｉｏｎｉｎｄｅｘｆｏｒｔｈｅｒｍａｌ

3、ｃｏｍｆｏｒｔ，ｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｃｏｕｐｌｉｎｇｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐａｍｏｎｇａｉｒｖｅｌｏｃｉｔｙ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｅｔｃ．，ｕｎｄｅｒｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｏｆａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｆａｎａｉｒａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｕｎｄｅｒｔｙｐｉｃａｌｈｕｍａｎｂｏｄｙａｃｔｉｖｉｔｙｓｔａｔｕｓ．Ｏｂｔａｉｎｓｔｈｅｉｎｄｏｏｒｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｖａｌｕｅｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｒｍａｌｃｏｍｆｏｒｔｓｔａｎｄａｒｄｓｗｉｔｈｆａｎａｉｒａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ．Ａｎａｌｙｓｅｓｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃ

4、ｅｏｆｆａｎａｉｒａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｍｅａｓｕｒｅｓｏｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｓａｎｄｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｏｆｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ．Ｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｓｅｖｅｒａｌｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｂｕｉｌｄｉｎｇｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇ，ｆａｎａｉｒａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，ａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｐｒｅｄｉｃｔｅｄｍｅａｎｖｏｔｅ，ＣＦＤｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ★ＦｕｊｉａｎＡｃａｄｅｍｙｏｆＢｕｉｌｄｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｆｕｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎ

5、ａ０引言ＰＭＶ和预计不满意者的百分数ＰＰＤ来描述和评建筑能耗在我国能源消费结构中占很大比例，价热环境。降低建筑空调能耗是实现建筑节能的主要途径之Ｆａｎｇｅｒ等人提出，当室内实际温度高于设计［１－２］一。建筑节能的原则是在满足人体舒适的条件温度时，允许提高空气流动速度来抵消较高的室内下尽可能地减少能耗，而寻求合理的空调替代方式［５－６］温度的影响。即室内温度较高时，通过提高风是空调建筑节能的重要措施。速可以满足“同等热环境”（即ＰＭＶ指标相同时，电风扇是夏季纳凉用的传统家用电器，尽管其认为其热舒适性是相等的）要求。本文以满足“同舒适性不及空调器，但在某些条件

6、下，能在一定程等热环境”条件为依据，研究风扇调风作用对建筑［３］度上改善室内热舒适，而且比空调节能。在空调空调房间舒适度和节能的影响。状态下，辅以风扇调风措施，室内热舒适性及节能１相关计算条件的确定潜力值得研究。１．１电风扇对室内风速的影响在热舒适评价方法的相关研究中，最有代表性的是Ｆａｎｇｅｒ的研究，即用预计平均热感觉指数☆胡达明，男，１９７８年１２月生，硕士研究生，高级工程师，副所长３５００２５福州市杨桥中路１６２号福建省建筑科学研究院（０）１５９６００１２９６２＊“十二五”国家科技支撑计划课题资助（编号：Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｏｏｄａｍｉｎｇ＠１６３．ｃｏ

7、ｍ２０１１ＢＡＪ０１Ｂ０３）收稿日期：２０１４－０４－０８６暖通空调ＨＶ＆ＡＣ２０１５年第４５卷第１期专业论坛首先分析电风扇对室内风速的影响。由于电风扇种类较多，不同设备的风量也存在较大差异，考虑到目前绝大部分电风扇均具备对风量和风速进行调节的能力，所以采用典型的台式电风扇和典型房间进行研究：直径为３００ｍｍ、额定功率为４０Ｗ的台式３［７］电风扇，最大风量为１ｍ／ｓ；典型房间尺寸为３．６ｍ×４．８ｍ×３ｍ。在上述条件下，忽略室外风速对室内空气流速的影响，采用ＣＦＤ软件研究电风扇对室内风速的调节范围，模拟结果见图１，２。图２电风扇沿长轴方向送风流速速约为１０

8、ｍ／ｓ，主要工作区域风速可达２ｍ／ｓ以上，房间平均风速约为１．４ｍ