【精品】專業(yè)論文文獻(xiàn)-大空間分層空調(diào)運(yùn)行模擬研究

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1、大空間分層空調(diào)運(yùn)行模擬研究大空間分層空調(diào)運(yùn)行模擬研究摘耍：本文以大空間分層空調(diào)的三種運(yùn)行方式作為研究對(duì)象，利用AirPak模擬分析了這三種情況在夏季運(yùn)行時(shí)的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，通過(guò)對(duì)比模擬結(jié)呆總結(jié)了三種運(yùn)行方式的利弊，從而對(duì)分層空調(diào)的設(shè)計(jì)給予優(yōu)化。關(guān)鍵詞：分層空調(diào)AirPak模擬溫度場(chǎng)速度場(chǎng)Abstract:Inthispaper,threelargespacestratifiedairconditioningoperationmodeastheresearchobject,useAirPaksimulationanalysisofthesethreecasesrunninginthesumm

2、erthetemperaturefieldandvelocityfield,bycomparingthesimulationresultsaresummarizedprosandconsofthreeoperatingmodes,thusgivingalayeredairconditioningdesignoptimization.Keywords:airconditioningAirPakstratifiedtemperaturefieldsimulationvelocityfield中圖分類號(hào)：TU831.3+5文章標(biāo)識(shí)碼：A1?簡(jiǎn)介隨著社會(huì)的發(fā)展，人民居住辦公、購(gòu)物娛樂(lè)環(huán)境的改善，高

3、大空間建筑越來(lái)越多的出現(xiàn)在各個(gè)城市，這種建筑體量大、能耗高，尤其是在制冷時(shí)，如按常規(guī)空調(diào)設(shè)計(jì)則會(huì)造成大量冷量的無(wú)謂浪費(fèi)，針對(duì)于此，技術(shù)措施及相關(guān)技術(shù)手冊(cè)上都給出了“分層空調(diào)”的概念[1],即僅對(duì)高大空間的下部人員活動(dòng)區(qū)制冷，對(duì)上部無(wú)人活動(dòng)區(qū)不制冷只通風(fēng)，如圖1所示。一些參考手冊(cè)上給出了此種空調(diào)負(fù)荷的理論計(jì)算方法，本文通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬了三種不同空調(diào)設(shè)計(jì)形式下大空間內(nèi)的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)，將其結(jié)果可視化對(duì)比分析之后發(fā)現(xiàn)，分層空調(diào)在一般的辦公或商業(yè)建筑中不一定是節(jié)能的，所以要針對(duì)具體建筑仔細(xì)分析后再確定是否采用此種空調(diào)方式。2.模擬研究為方便模擬計(jì)算，在不影響計(jì)算結(jié)果的條件下，建模吋選取建筑其中的一跨

4、作為物理模型，模型尺寸x=8m,y=5m,z=8m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能依照一般工程。室內(nèi)人員、設(shè)備散熱簡(jiǎn)化為均勻分布在室內(nèi)地面的熱負(fù)荷，熱流通量設(shè)為100W/m2o室外環(huán)境溫度選取石家莊夏季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度35.7°Co空調(diào)送風(fēng)口尺寸1400mmX250mm,高度距地2m,風(fēng)口風(fēng)速1.5m/s,送風(fēng)溫度22°C,回風(fēng)口尺寸1700mmX300mmo窗戶尺寸500mmX500mm,屋頂風(fēng)機(jī)排風(fēng)量1300m3/h,房間換氣次數(shù)4次/h。三種不同設(shè)計(jì)形式分別為：房間內(nèi)僅設(shè)空調(diào)；2、房間內(nèi)設(shè)空調(diào)，屋頂設(shè)排風(fēng)機(jī)；3、房間內(nèi)設(shè)空調(diào)，屋頂設(shè)排風(fēng)機(jī)，房間側(cè)墻高于送風(fēng)口0.5n）處開(kāi)窗自然進(jìn)風(fēng)。圖1

5、圖2大空間分層空調(diào)模擬計(jì)算模型模擬結(jié)果如下圖所示：圖3運(yùn)行方式1室內(nèi)溫度分布云圖圖4運(yùn)行方式2室內(nèi)溫度分布云圖圖5運(yùn)行方式3室內(nèi)溫度分布云圖圖6運(yùn)行方式1室內(nèi)速度分布云圖圖7運(yùn)行方式2室內(nèi)速度分布云圖圖8運(yùn)行方式3室內(nèi)速度分布云圖由圖3、圖6可以看出，在第1種運(yùn)行方式下，空調(diào)送風(fēng)口水平射流的冷空氣在重力的主導(dǎo)作用下，緩慢降落，最后再循環(huán)至回風(fēng)口，而上部空氣與下部空氣基本沒(méi)有摻混，互相交換的熱量很少，但此種運(yùn)行方式?jīng)]有機(jī)械通風(fēng)，室內(nèi)衛(wèi)生環(huán)境難以保證，在一些建筑的小面積局部?jī)?nèi)可以考慮。由圖4、圖7可以看出，以第2種方式運(yùn)行時(shí)，在屋頂風(fēng)機(jī)的負(fù)壓抽吸作用下，冷空氣在一定程度上被吸附到非空調(diào)區(qū)，而室

6、外空氣通過(guò)底部門窗縫隙會(huì)滲透進(jìn)入，加劇了對(duì)流換熱，致使一部分相對(duì)冷的空氣被排放至室外，不利于節(jié)能。而第-:種形式為分層空調(diào)設(shè)計(jì)的理想運(yùn)行模式，下部空調(diào)區(qū)由空調(diào)制冷，非空調(diào)區(qū)由屋頂風(fēng)機(jī)結(jié)合開(kāi)窗進(jìn)行通風(fēng)降溫。但由圖5可以看出當(dāng)室內(nèi)空調(diào)區(qū)無(wú)強(qiáng)大內(nèi)熱源（大到熱氣能沖破下沉冷空氣而上浮到屋頂），或者上部非空調(diào)區(qū)無(wú)內(nèi)熱源但房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)得熱量并不大的情況下，屋頂排風(fēng)機(jī)處的空氣溫度約為29°C左右，空調(diào)室內(nèi)溫度約26°C左右，排風(fēng)溫度僅比室溫高出3°C,而夏季室外新風(fēng)干球溫度基本要比室內(nèi)溫度高約10°C,這就是說(shuō)此吋是把室外熱風(fēng)引入了室內(nèi)，并且由于通風(fēng)部分在高處的非空調(diào)區(qū)，對(duì)人活動(dòng)所在空調(diào)區(qū)的衛(wèi)生環(huán)境沒(méi)有

7、貢獻(xiàn)。室外熱風(fēng)的進(jìn)入和風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的耗電，都使得建筑整體能耗增加。3.結(jié)語(yǔ)綜上所述，對(duì)于普通的高大建筑（地面或屋面處無(wú)強(qiáng)大內(nèi)熱源，圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫狀況良好）來(lái)說(shuō)，如果釆用分層空調(diào)的空調(diào)方式，應(yīng)該將形式1和形式2結(jié)合起來(lái)，交替運(yùn)行，這樣既能保證室內(nèi)的衛(wèi)生環(huán)境，又能有效降低運(yùn)行能耗。對(duì)于有上部熱源（如影劇院舞臺(tái)）或屋面處冷負(fù)荷較大（如有大面積玻璃頂?shù)纳虡I(yè)中庭）的高大空間建筑，運(yùn)行方式3則具有著明顯的節(jié)能效果。參考文獻(xiàn)：[1]陸耀慶?