【精品】專業(yè)論文文獻-大空間分層空調(diào)運行模擬研究

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1、大空間分層空調(diào)運行模擬研究大空間分層空調(diào)運行模擬研究摘耍：本文以大空間分層空調(diào)的三種運行方式作為研究對象，利用AirPak模擬分析了這三種情況在夏季運行時的溫度場和速度場，通過對比模擬結(jié)呆總結(jié)了三種運行方式的利弊，從而對分層空調(diào)的設計給予優(yōu)化。關(guān)鍵詞：分層空調(diào)AirPak模擬溫度場速度場Abstract:Inthispaper,threelargespacestratifiedairconditioningoperationmodeastheresearchobject,useAirPaksimulationanalysisofthesethreecasesrunninginthesumm

2、erthetemperaturefieldandvelocityfield,bycomparingthesimulationresultsaresummarizedprosandconsofthreeoperatingmodes,thusgivingalayeredairconditioningdesignoptimization.Keywords:airconditioningAirPakstratifiedtemperaturefieldsimulationvelocityfield中圖分類號：TU831.3+5文章標識碼：A1?簡介隨著社會的發(fā)展，人民居住辦公、購物娛樂環(huán)境的改善，高

3、大空間建筑越來越多的出現(xiàn)在各個城市，這種建筑體量大、能耗高，尤其是在制冷時，如按常規(guī)空調(diào)設計則會造成大量冷量的無謂浪費，針對于此，技術(shù)措施及相關(guān)技術(shù)手冊上都給出了“分層空調(diào)”的概念[1],即僅對高大空間的下部人員活動區(qū)制冷，對上部無人活動區(qū)不制冷只通風，如圖1所示。一些參考手冊上給出了此種空調(diào)負荷的理論計算方法，本文通過計算機模擬了三種不同空調(diào)設計形式下大空間內(nèi)的溫度場和速度場，將其結(jié)果可視化對比分析之后發(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，所以要針對具體建筑仔細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算，在不影響計算結(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,圍護結(jié)構(gòu)的熱工性能依照一般工程。室內(nèi)人員、設備散熱簡化為均勻分布在室內(nèi)地面的熱負荷，熱流通量設為100W/m2o室外環(huán)境溫度選取石家莊夏季空氣調(diào)節(jié)室外計算干球溫度35.7°Co空調(diào)送風口尺寸1400mmX250mm,高度距地2m,風口風速1.5m/s,送風溫度22°C,回風口尺寸1700mmX300mmo窗戶尺寸500mmX500mm,屋頂風機排風量1300m3/h,房間換氣次數(shù)4次/h。三種不同設計形式分別為：房間內(nèi)僅設空調(diào)；2、房間內(nèi)設空調(diào)，屋頂設排風機；3、房間內(nèi)設空調(diào)，屋頂設排風機，房間側(cè)墻高于送風口0.5n）處開窗自然進風。圖1

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

6、外空氣通過底部門窗縫隙會滲透進入，加劇了對流換熱，致使一部分相對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)設計的理想運行模式，下部空調(diào)區(qū)由空調(diào)制冷，非空調(diào)區(qū)由屋頂風機結(jié)合開窗進行通風降溫。但由圖5可以看出當室內(nèi)空調(diào)區(qū)無強大內(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)無內(nèi)熱源但房間圍護結(jié)構(gòu)得熱量并不大的情況下，屋頂排風機處的空氣溫度約為29°C左右，空調(diào)室內(nèi)溫度約26°C左右，排風溫度僅比室溫高出3°C,而夏季室外新風干球溫度基本要比室內(nèi)溫度高約10°C,這就是說此吋是把室外熱風引入了室內(nèi)，并且由于通風部分在高處的非空調(diào)區(qū)，對人活動所在空調(diào)區(qū)的衛(wèi)生環(huán)境沒有

7、貢獻。室外熱風的進入和風機運轉(zhuǎn)的耗電，都使得建筑整體能耗增加。3.結(jié)語綜上所述，對于普通的高大建筑（地面或屋面處無強大內(nèi)熱源，圍護結(jié)構(gòu)保溫狀況良好）來說，如果釆用分層空調(diào)的空調(diào)方式，應該將形式1和形式2結(jié)合起來，交替運行，這樣既能保證室內(nèi)的衛(wèi)生環(huán)境，又能有效降低運行能耗。對于有上部熱源（如影劇院舞臺）或屋面處冷負荷較大（如有大面積玻璃頂?shù)纳虡I(yè)中庭）的高大空間建筑，運行方式3則具有著明顯的節(jié)能效果。參考文獻：[1]陸耀慶?