夏热冬冷地区毛细管网空调辐射供暖热舒适性的研究

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现代社会飞速发展,人们的生活追求也在不断提高。人们对生活热环境的要求早已不再是冷热平衡,舒适被提上了新的高度。传统空调逐渐暴露出诸多问题,温湿度无法独立控制、吹风感明显易引起人的不舒适、噪音较大、风机盘管的表面发霉。全空气系统的空调需要占用较大的面积,输送风量的时候经常会造成能源浪费。为了替代传统空调,并提高室内舒适度,毛细管网辐射空调在这种背景下应运而生。毛细管网辐射空调的本质是温湿度独立控制,用两套系统对温度和湿度分别控制。毛细管网辐射系统负责带走室内的大量冷热负荷,使室内温度处于人体适宜的热环境。新风系统,负责带走室内的湿负荷以及辐射空调没有处理的冷热负荷,并承担着保证室内新风品质的任务。毛细管网辐射空调在很多方面都存在优势,所以其室内热环境状况也有所不同。我国舒适度的评价标准一般基于国际标准ASHRAE 55-2013和ISO 7730。但是在我国夏热冬冷地区,以毛细管网为末端的室内舒适度情况,以上国际标准是否还适用,需要建立实验平台论证。本文首先系统的介绍了毛细管网为末端的辐射空调,阐述了毛细管网辐射空调的优点和缺点,分析了影响毛细管网辐射空调室内热环境的影响因素。再使用CFD模拟的方式,研究不同铺设方式及联合铺设毛细管网栅工况下,室内的热环境情况。模拟分为地板辐射模型、墙壁辐射模型、顶棚辐射模型、地板+墙壁辐射模型、墙壁+顶棚辐射模型以及地板+顶棚辐射模型,分别对以上情况进行建模,得到各个工况下的温度场云图、速度场云图、PMV-PPD图、粒子轨迹图、以及各个剖面的云图。根据建模所得的解析图,分析夏热冬冷地区室内毛细管网栅的最佳铺设方式。接着搭建实验平台,用实验的方法论证模拟的结论。实验同样由六种形式组成,实时检测室内不同工况下热环境的温度、湿度、空气流速等反应室内热环境的指标。把实验测得的数据汇总分析,对比模拟的结论,验证其真实性。最后,采用问卷调查的方法,客观记录受测试人群的实际感受。探究在上述最佳铺设工况下,室内参数和外界气候参数线性关系和人体热适应性模型。本文认为,夏热冬冷地区的人们冬季着装衣物较多,平均热阻为1.43clo;夏热冬冷地区冬季实测热中性温度为19.51℃,该地区人们对温度的热感觉较为敏感,冬季满足80%人们舒适温度要求的温度区间为18.89℃-21.38℃;以毛细管网为末端的室内热环境可以维持室内热环境基本处于19℃-22℃,基本处于舒适的工况下。
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