基于pmv-ppd评价体系对舒适性空调系统节能研究

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1、基于PMV-PPD评价体系对舒适性空调系统节能研究　　摘要：随着节能环保的意识的不断加强，空调系统是能耗损耗在建筑中占很大的一部分。在全年运行的舒适性空调系统中，如何在利用新风降温是空调系统，减少制冷机运行的时间，减少不必要的能耗。本文对于常规空调与热舒适性指标控制进行比较，指出PMV指标的热舒适性指标空调系统的节能降耗作用，供同行借鉴参考。关键词：PMV-PPD评价体系；空调系统；节能中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：前言由于空调房间的热湿环境不断受到各种内部与外部干扰的影响，热湿环境的状态也会随之发生变化。对空调系统进行控制不仅仅是为了提

2、供能够满足人体热舒适性需求的空调房间热湿环境，也是为了能够更合理地使用与节约能源的需要。空调系统主要通过控制室内空气的状态(空气温度、湿度等)来对室内热湿环境进行调控，提供令人感到舒适的空调房间热环境是空调系统的首要目的。舒适性空调系统着力于人本身而不是室内的空气。以人为本，以提高人体舒适性为目标，大大提高室内空气品质。7一、人体热舒适性指标—PMV-PPD指标PPD指标表明仍有5%的人感觉不满意，PMV热舒适指标，要想让所有人都满意是不现实的。大多数的冷热感觉只有六个因素起主要影响作用，它们是四个环境影响因素:空气温度、空气流速、相对湿度和平均辐射温

3、度；两个自身因素：人的活动量和衣着。人的活动量常用人体的新陈代谢率和机械功来表示，而人的衣着保温程度则用服装热阻值和裸体人与着装人的表面积比作为衡量指标。通过适当选择这六个影响因子就可以通过公式得出相应的PMV指标。以PMV作为热舒适感的主观评价指标的判断标准为：冷（-3)，凉（-2)，稍凉（-l)，舒适(o)，稍暖(+l)，暖(+2)，热(+3)。PMv=0时代表室内热环境处于最佳。二、热舒适性指标控制策略讨论（一）常规空调与热舒适性指标控制比较常规空调系统的控制有定温度控制以及定温湿度控制，即保证室内温度或温、湿度在某一恒定值或某特定范围之内不变，

4、是一种通过调节空调机组运行来控制空调系统运行的策略。而热舒适指标控制策略则是以热舒适性指标为直接或间接控制参数，对空调系统进行控制，以保证室内以及人体的舒适性要求。7常规的空调系统控制方法并不能够满足对热舒适的要求，其最根本的原因在于传统控制方法着力于室内的空气而不是人体的热舒适感。在实际中所表现出来的弊端主要体现在以下几个方面刚：①不直接、不迅速;②不舒适;③不节能。图1、2是常规空调与热舒适性指标控制方法。图1常规空调控制方法图l热舒适性指标控制方法比较两种控制方法，可以看出常规控制仅仅是在空气状态上闭环控制，对人体的热舒适性并没有进行控制。一旦空

5、气流速、辐射、人体新陈代谢量或者服装发生了变化而空气状态不变时，系统并不会因此而产生相应的动作来满足人体的需要。PMV值仅仅是受到控制的空气状态、空气流速、辐射、人体自身变量综合作用的效果。这样的系统显然是不可能提供一个满足人体热舒适要求的空调房间热环境。而以PMV指标作为控制目标的空调系统，正是把人的热舒适感作为系统控制运行的目标，立足于人体的需求进行控制。因为人的热舒适感刁’7是系统的控制目标，在对空气的状态进行控制时就必然要考虑与热舒适指标相关的六大因素的影响，包括空气流速、平均辐射温度在内的四大环境因素以及人体新陈代谢量、服装热阻的两大人体自身

6、因素，就大大提高了房间的热舒适性。一旦空气流速、辐射、人体新陈代谢量或者服装发生改变时，控制系统都能够很快地察觉并产生相应的动作，这样系统的实时性也能得到提高。最重要的是能在保持人体热舒适的前提下，可以通过选择室内各环境参数的组合使得系统的能耗最小。因为对空调系统而言最大的负荷来自于通过建筑围护结构的传热，如果在降低室内外的温差同时采用其他手段一调节风速或辐射状况来补偿热舒适性，就可以在维持室内热舒适水平不变的基础上实现系统的节能。在加热工况下，室内温度每降低1℃，就可实现节能5~10%;在制冷工况下，每升高1℃，则可以节能10一20%。因此在空调系统

7、中引入热舒适指标控制，根据不同空调形式及适用场合选用不同的控制策略，可以最大限度的发挥热舒适性指标控制的长处对于系统的节能具有重要意义。常见的热舒适性指标控制可以分为直接控制以及间接控制两种方式。（二）热舒适性指标的直接控制热舒适指标的直接方法就是用PMV指标作为直接的被控参数，当然在实际实现时也是要通过对室内温度和空气流速的控制来实现。PMV指标作为整个系统的输入之一，通过PMV指标与室内温度和空气流速之间的关系，当PMV指标发生变化时，调节相应的执行机构，使PMV值满足舒适性要求。如果直接采用PMV作为被控参数控制的非线性问题，一般最好由高级控制策

8、略来实现。7该种方法下的PMV控制是实时在线的，一旦人体的热舒适感发生变化，就相应调节各执行机