輻射供冷及表面結(jié)露特性及研究實(shí)驗(yàn)

《輻射供冷及表面結(jié)露特性及研究實(shí)驗(yàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。

1、輻射供冷的表面結(jié)露特性研究一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.對(duì)不同輻射末端、不同輻射板表面材料、不同輻射供冷供水溫度和供水流量進(jìn)行結(jié)露現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)研究，并針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析；2.針對(duì)影響結(jié)露狀態(tài)的因素，提出防止結(jié)露的方法，并對(duì)其進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。二、實(shí)驗(yàn)方法本項(xiàng)目將采取理論研究與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合，并以實(shí)驗(yàn)研究為主的研究方式。三、實(shí)驗(yàn)裝置及測(cè)量1、實(shí)驗(yàn)房間實(shí)驗(yàn)房間總面積為24m2，其構(gòu)造為：長(zhǎng)×寬×高=4m×6m×3.5m。此房間是為了進(jìn)行輻射供冷暖實(shí)驗(yàn)特定在一面積為120m2的實(shí)驗(yàn)室中搭建的。采用彩鋼板制作而成，其彩色復(fù)合夾芯板的面質(zhì)材料及保溫材料均

2、為非燃材料，完全能夠滿足防火規(guī)范的要求，且導(dǎo)熱系數(shù)低，具有良好的保溫隔熱效果。實(shí)驗(yàn)房間內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1實(shí)驗(yàn)房間內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖窗戶結(jié)構(gòu)為北面的空腹雙層玻璃鋼窗，窗墻比為28.5%。輻射面的冷媒水管采用外徑為7mm的聚乙烯管，造價(jià)低并且不容易腐蝕，管間距為75mm；其中地板層結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。圖2地板構(gòu)造示意圖輻射房間有四塊輻射板，分別布置在地面、屋頂以及兩面墻壁上，四塊輻射板共用一套分集水器，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立和聯(lián)合運(yùn)行，四塊輻射板可任意配合實(shí)驗(yàn)。分集水器構(gòu)造見(jiàn)圖3。圖3分集水器另外，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)有風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇風(fēng)機(jī)盤(pán)

3、管單獨(dú)運(yùn)行、輻射供冷單獨(dú)運(yùn)行，或者風(fēng)機(jī)盤(pán)管與輻射供冷系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行聯(lián)合供冷。圖4表示實(shí)驗(yàn)室中的風(fēng)機(jī)盤(pán)管。圖4風(fēng)機(jī)盤(pán)管實(shí)驗(yàn)所用的冷水機(jī)組由海信變頻空調(diào)KFR-35W改造而成，主要由分體熱泵型變頻房間空調(diào)器的室外機(jī)，阿法拉代液—液板式換熱器，電腦控制箱和水泵組裝而成，由于采用了變頻壓縮機(jī)，本機(jī)組可以制出溫度較恒定的冷水，具體構(gòu)造如圖5。圖5冷水機(jī)組的組裝圖2實(shí)驗(yàn)參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)1.溫度測(cè)量溫度參數(shù)是本實(shí)驗(yàn)測(cè)量的重點(diǎn)和難點(diǎn)，空氣干、濕球溫度均用K型熱電偶測(cè)量，其中空氣的濕球溫度用潤(rùn)濕的紗布包裹熱電偶進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量方法示意圖如圖6所示。空氣

4、的干球溫度的測(cè)量跟濕球溫度測(cè)量相似，只是沒(méi)有濕潤(rùn)紗布裹起來(lái)，直接置于空氣中。熱電偶測(cè)量的溫度的電壓信號(hào)通過(guò)智能巡檢儀采集顯示，如圖7。圖6空氣濕球溫度測(cè)試示意圖圖7實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄2.流量測(cè)量冷水的質(zhì)量流量通過(guò)玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)量。利用玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)測(cè)出冷水的體積流量，量程為250-2500L/h，精度為10L/h。3測(cè)點(diǎn)的布置在地板、頂板表面布置六個(gè)熱電偶，南墻壁表面布置四個(gè)熱電偶，分別測(cè)量板面的表面溫度；在距離地面0．1m、1．1m、1．7m、2.4m、3.4m不同高度分別布置六個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)量實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣溫濕度的分布；另外，在地板

5、盤(pán)管的進(jìn)出口管道分別布置測(cè)點(diǎn)測(cè)量進(jìn)出口水溫。圖8和9分別表示實(shí)驗(yàn)中測(cè)點(diǎn)布置示意圖和實(shí)際圖。圖8測(cè)點(diǎn)布置示意圖圖9測(cè)點(diǎn)的布置四、實(shí)驗(yàn)分析及結(jié)論1.單獨(dú)運(yùn)行地板輻射空調(diào)系統(tǒng)輻射板結(jié)露現(xiàn)象分析單獨(dú)開(kāi)啟輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，在啟動(dòng)階段，輻射板里的水管里的冷媒首先將輻射板溫度降低，輻射板表面通過(guò)輻射換熱和自然對(duì)流換熱的形式帶走室內(nèi)空氣的熱量。單開(kāi)輻射供冷系統(tǒng)在運(yùn)行初期實(shí)驗(yàn)室內(nèi)輻射板結(jié)露現(xiàn)象如下表所示。表1初始運(yùn)行階段的地板表面溫度與室內(nèi)露點(diǎn)溫度表上圖表示了單獨(dú)輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)在運(yùn)行初期4小時(shí)內(nèi)的地板表面溫度和距地面0.1m處空氣露點(diǎn)溫度。

6、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，在系統(tǒng)運(yùn)行約1.8小時(shí)左右，輻射板面開(kāi)始結(jié)露，結(jié)露初期輻射板面上有輕微霧氣，而后輻射板面溫度一直低于其附近空氣露點(diǎn)溫度，結(jié)露現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重，具體表現(xiàn)為：輕微霧氣變明顯-形成輕微水珠-形成較大水滴。并且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在地板表面溫度和距地面0.1m處空氣露點(diǎn)溫度相等的時(shí)刻，輻射板面上并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，而是在兩者相差0.5℃左右的時(shí)候才出現(xiàn)輕微霧氣，證明了理論分析結(jié)果，即當(dāng)輻射板溫度等于空氣露點(diǎn)溫度時(shí)，并不立即發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，一定的壁面過(guò)冷度是凝結(jié)發(fā)生的前提條件。由于冷媒管管所在的換熱層的換熱延遲，實(shí)驗(yàn)房間空氣溫度近3

7、個(gè)小時(shí)后才達(dá)到設(shè)計(jì)值。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，系統(tǒng)運(yùn)行前距離地面0.1m處的空氣含濕量與4小時(shí)后基本沒(méi)有差別，說(shuō)明了冷水不能完全排除室內(nèi)產(chǎn)生的逐時(shí)濕負(fù)荷，單獨(dú)的輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)基本沒(méi)有除濕效果。單獨(dú)運(yùn)行輻射供冷空調(diào)系統(tǒng)，特別是在系統(tǒng)剛啟動(dòng)階段，房間內(nèi)空氣的溫度和含濕量較高，露點(diǎn)溫度相應(yīng)也較高，并且，輻射板表面的溫度下降的速度比室內(nèi)空氣的降溫速度快，輻射板面很容易出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。由上圖及上述分析，由于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)沒(méi)有除濕設(shè)備，隨著輻射供冷系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間的增加，那么結(jié)露情況會(huì)持續(xù)并且可能會(huì)更加嚴(yán)重。下表給出系統(tǒng)運(yùn)行中后期地板表面溫度及其附近空氣露

8、點(diǎn)溫度。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定后，輻射板表面與其他圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面輻射換熱以及與空氣間的對(duì)流換熱基本達(dá)到平衡，地板表面溫度波動(dòng)較小，維持在21℃左右，實(shí)驗(yàn)房間內(nèi)空氣溫度在25-26℃左右。由于0.1m處空氣露點(diǎn)溫度始終高于輻射板溫度，結(jié)露現(xiàn)象一直存在，并且地板上有大面積積水現(xiàn)象。房間內(nèi)相