低溫地板輻射冷熱聯(lián)供系統(tǒng)傳熱特性的研究.pdf

1、人體與周圍環(huán)境的換熱方式有對(duì)流、輻射和蒸發(fā)三種，人體的熱平衡是達(dá)到人體熱舒適的必要條件。據(jù)研究，當(dāng)人體達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)，對(duì)流換熱占總散熱量的25％～30％，輻射換熱量占45％～50％，呼吸和有感覺的蒸發(fā)散熱量占25％～30％，能滿足這種適宜傳熱比例的環(huán)境則是達(dá)到人體熱舒適的充分條件。低溫地板輻射供暖技術(shù)這種以輻射傳熱為主的供暖方式由于更符合人體對(duì)熱舒適性的要求，近年來，地板輻射供暖技術(shù)在我國北方地區(qū)的住宅建筑以及一些公共建筑采暖工程中得

2、到了較大范圍的應(yīng)用。 然而，地板輻射供冷技術(shù)雖同樣是以輻射方式為主傳遞熱量，但由于高濕環(huán)境下輻射冷卻表面容易產(chǎn)生凝露，給這種供冷方式的工程應(yīng)用帶來了較多的限制條件。在國外，普遍采用頂板輻射供冷與置換通風(fēng)或下送風(fēng)相結(jié)合，通過監(jiān)測(cè)室內(nèi)的空氣溫度狀況來控制供水溫度的方法，保持冷卻表面溫度高于空氣露點(diǎn)溫度，以控制凝露現(xiàn)象的發(fā)生；國內(nèi)，則更多地是采用兩套系統(tǒng)，即，冬季采用低溫地板輻射供暖系統(tǒng)，夏季另配一套傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)，造成了低效率的資源利

3、用率。 北京地區(qū)屬于寒冷地區(qū)，其全年空調(diào)特點(diǎn)是：冬季供暖期較長(11.1～3.15)、且室外溫度比較低；夏季供冷期(6.1～8.30)相對(duì)較短，且夏季室外空氣平均溫度與相對(duì)濕度均比高濕度的南方地區(qū)低；具有采用低溫地板輻射冷熱聯(lián)供技術(shù)的氣候條件。據(jù)此，本研究以北京地區(qū)辦公建筑為研究對(duì)象，研究在該類建筑中，采用低溫地板輻射冷熱聯(lián)供系統(tǒng)的可行性以及適應(yīng)性條件，并重點(diǎn)圍繞以下幾方面的問題，進(jìn)行了相關(guān)研究。 為了更好地通過實(shí)驗(yàn)研究

4、的方法，認(rèn)識(shí)低溫地板輻射供熱與供冷的傳熱過程，搭建了一套低溫地板輻射冷熱聯(lián)供系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。利用該實(shí)驗(yàn)臺(tái)，可以完成夏季供冷工況、冬季供暖工況條件下，關(guān)于地板輻射換熱器的熱工性能實(shí)驗(yàn)。 利用所搭建的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，以夏季供冷工況為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究了北京地區(qū)辦公建筑地板凝露條件及其控制方法；并對(duì)供冷工況下的熱舒適性進(jìn)行了比較分析，獲得了大量有參考價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 根據(jù)傳熱學(xué)的基礎(chǔ)理論以及ASHRAE(American So

5、ciety of HeatingRefrigerating and.Airconditioning Engineers)關(guān)于地板輻射面與房間的對(duì)流和輻射換熱的計(jì)算方法(包括散熱損失計(jì)算方法)，構(gòu)筑了關(guān)于多層地板結(jié)構(gòu)地板輻射換熱器的二維簡化計(jì)算模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該模型的有效性。 根據(jù)所建立的二維簡化計(jì)算模型，利用MATLAB的PDE Toolbox(偏微分方程工具箱)編程求解的方法，對(duì)影響地板輻射換熱器熱工特性的因素進(jìn)行了分析與