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冷剂式辐射供冷暖的技术开发与能耗分析

作　者: 代小燕
导　师: 周杰
学　校: 重庆大学
专　业: 供热、供燃气、通风及空调工程
关键词: 常规空调系统辐射供冷暖系统舒适性能耗
分类号: TU831
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

近几十年,随着国家经济实力的增强和人民生活水平的提高,无论南方,还是北方,居民对居住环境的要求越来越高。不同的地区有不同的气候特征,改善室内环境的措施也不同。室内冷暖舒适性的改善,对暖通空调专业一直是个巨大的考验。在我国节能减排的大背景下,一方面要提倡空调系统节能,一方面要满足居民舒适性要求。怎样平衡这对矛盾,使得舒适性不是以高能耗为前提,节能不是以牺牲舒适性为代价,做到既舒适又节能,这对空调旧系统的改造和新系统的开发提出了更高要求。我们知道,当人体达到热平衡状态时,对流换热量占总散热量的25%～30%,辐射换热量占45%～50%,呼吸和有感觉的蒸发散热量占25%～30%,能满足这种适宜换热比例的环境则是达到人体热舒适的充分条件。由此可见,辐射换热比例对影响人体热舒适起了重要作用。本文的研究以换热原理及热舒适方程为基础,首先从常规空调系统和辐射供冷暖系统的舒适性分析开始,借助mat lab编程软件,分析比较两系统在同一设计条件下的舒适性。结果表明由于辐射供冷暖系统不能忽略辐射面和其它表面间的辐射换热,导致内壁面的温度降低(升高)。在相同的室内设计参数下,辐射供冷暖较常规空调有更好的舒适性,而常规空调室内设计温度的增加(降低),是以牺牲人体舒适性为代价的。对于空调系统,舒适性和能耗总是一对矛盾体。对于能耗的分析,借助Energy Plus能耗模拟软件,既能模拟常规空调,又能模拟辐射供冷暖。通过建立房间模型,在相同的舒适性条件下,模拟计算常规空调系统和辐射供冷暖系统的能耗。比较分析得到,辐射供冷比常规空调能耗减少6.37%,辐射供暖比常规空调减少34.21%。辐射供冷暖系统无论从舒适性还是节能性都优于常规空调系统。在水媒辐射供冷暖系统的基础上,提出冷剂式辐射供冷暖系统形式,原理类似于家用常规空调,需要特别说明的是用辐射板和除湿器代替常规空调蒸发器的功能。系统形式和原理明确后,在设计计算中,以夏季为例,确定辐射板表面温度,从而确定辐射所承担的显热负荷,以及新风量,根据室内的湿负荷和余下的显热负荷设计除湿器,最后选择与之相应的冷凝器和压缩机。

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