地板輻射采暖雙向散熱系統(tǒng)夏季供冷分析.pdf

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1、第36卷第4期四川建筑科學(xué)研究2010年8月SiehuanBuildingScience281地板輻射采暖雙向散熱系統(tǒng)夏季供冷分析赫海靈(黑龍江工程學(xué)院土木工程系，黑龍江哈爾濱150050)摘要：提出了地板輻射采暖雙向散熱系統(tǒng)加獨(dú)立新風(fēng)的設(shè)計(jì)模型，不僅可以用于冬季供熱，還可以用于夏季空調(diào)。采用雙向供冷空調(diào)系統(tǒng)后，地板表面溫度與室內(nèi)空調(diào)設(shè)計(jì)溫度差值不大，房間舒適性高，空調(diào)系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，無(wú)結(jié)露危險(xiǎn)。同時(shí)，計(jì)算了采用風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)系統(tǒng)、地板輻射供冷加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)及雙向供冷加新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度為24℃～28'：E時(shí)的地板表面溫度值，并對(duì)其進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：地板輻射采暖；雙向供冷；

2、舒適性；地板表面溫度中圖分類號(hào)：370832．16文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1008—1933(2010)04—281—03冷，室內(nèi)溫度場(chǎng)均勻，舒適性高，也減少了無(wú)效供冷0引言量的問題。隨著地板輻射供暖在我國(guó)北方地區(qū)建筑中的應(yīng)用日益廣泛，地板供冷加新風(fēng)作為夏季空調(diào)方式的可行性得到越來(lái)越多的關(guān)注。地板輻射采暖系統(tǒng)如能用于夏季供冷，將減少設(shè)備初投資，提高其使用率。目前，對(duì)地板供冷的擔(dān)心主要是結(jié)露問題、熱舒適性問題和冷表面在下、對(duì)流傳熱弱所導(dǎo)致的冷量浪費(fèi)問題?，而將地板供冷與地板輻射采暖雙向散熱系統(tǒng)相結(jié)合，則可以發(fā)揮兩個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，解決上圖1雙向供冷空調(diào)系統(tǒng)模型述問題。地板輻射采暖雙向散熱

3、系統(tǒng)是指對(duì)于建筑標(biāo)準(zhǔn)層，在地板內(nèi)不敷設(shè)保溫層，這樣，地板不僅向上面1新風(fēng)除濕房間散熱，同時(shí)作為下層房間的屋頂向下面房間散為避免室外出現(xiàn)極度潮濕天氣時(shí)，室內(nèi)樓板結(jié)熱，實(shí)現(xiàn)了屋頂和地面同時(shí)對(duì)房間加熱。而對(duì)于頂露，對(duì)新風(fēng)的干燥減濕處理極為重要，由于新風(fēng)不承層和底層則需加保溫層，通過(guò)控制頂層保溫層的厚擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷，可不采用冷凍法除濕，而采用獨(dú)立除度，使每一樓層房間達(dá)到要求的設(shè)計(jì)溫度。雙向散濕，這樣，不僅節(jié)約能源，同時(shí)，由于獨(dú)立除濕可以使熱系統(tǒng)與傳統(tǒng)的地板輻射采暖相比，具有降低造價(jià)、空氣除濕后露點(diǎn)達(dá)到一5O℃，系統(tǒng)可靠性將大大提增加層高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，由于地板上表面溫度得到了高。有效的降低，地板

4、下表面溫度有所提高，室內(nèi)溫度場(chǎng)圖2為全新風(fēng)除濕空調(diào)系統(tǒng)-4J，環(huán)境空氣即新更加均勻，所以，在冬季供熱時(shí)，舒適性更高J。風(fēng)經(jīng)過(guò)除濕器被除濕后，新風(fēng)吸收潛熱溫度升高，然在夏季，樓板內(nèi)盤管為冷水，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)房間供后，通過(guò)換熱器和蒸汽冷卻器降溫，達(dá)到送風(fēng)狀態(tài)送冷。圖1為雙向供冷空調(diào)系統(tǒng)模型3J，樓板承擔(dān)全人室內(nèi)；室內(nèi)回風(fēng)從蒸發(fā)冷卻器另一側(cè)流出后，經(jīng)過(guò)部的室內(nèi)冷負(fù)荷，經(jīng)過(guò)凈化的新風(fēng)承擔(dān)全部濕負(fù)荷換熱器和加熱器被加熱，相對(duì)濕度變低，然后，通過(guò)及新風(fēng)負(fù)荷。雙向地板供冷與單向地板供冷相比，由于制冷面與室內(nèi)空氣接觸面積加倍，在相同冷負(fù)荷的情況下，樓板與室內(nèi)空氣溫差可降低，大大減少了結(jié)露的可能，并且，

5、房間屋頂和地面同時(shí)對(duì)房間供收稿日期：2008一ll-26作者簡(jiǎn)介：赫海靈(1979一)，男，黑龍江明水人，講師，碩士，研究方向?yàn)楣嵬L(fēng)與空調(diào)工程。E—mail：2065390@qq．corn圖2全新風(fēng)除濕空調(diào)系統(tǒng)工作原理282四川建筑科學(xué)研究第36卷除濕器對(duì)其中的除濕劑干燥再生，使其循環(huán)使用。一=㈤2結(jié)構(gòu)層溫度模型與計(jì)算2．3地板內(nèi)溫度場(chǎng)計(jì)算2．1室內(nèi)冷負(fù)荷的計(jì)算系統(tǒng)由預(yù)熱開始到達(dá)穩(wěn)定后，地板內(nèi)部的溫度本文計(jì)算的為一標(biāo)準(zhǔn)層普通房間，房間尺寸為場(chǎng)不再隨時(shí)間變化，所以，傳熱過(guò)程是一個(gè)與時(shí)間無(wú)6mX3．6mX3．5m，房間所在地為哈爾濱。在給定關(guān)的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程。對(duì)于以低溫水為冷源的低溫

6、地設(shè)計(jì)工況下，已知外墻、外窗的結(jié)構(gòu)及傳熱系數(shù)，室板輻射采暖系統(tǒng)，水在塑料管中流動(dòng)，不斷將冷量傳內(nèi)設(shè)計(jì)人數(shù)，即可以計(jì)算出房間冷負(fù)荷，見表1。到室內(nèi)空間，冷量是在空間三個(gè)方向傳導(dǎo)的，故該傳表1地板輻射采暖雙向散熱系統(tǒng)夏季冷負(fù)荷計(jì)算冷過(guò)程是一個(gè)三維過(guò)程，但由于加熱盤管雙回型鋪設(shè)方式特有的均化作用，管內(nèi)低溫水隨著管長(zhǎng)方向室鹽溫內(nèi)設(shè)度＼蓁空調(diào)廑干球藉相對(duì)濕度：：!：：：：：：／【指!標(biāo)：2的溫度變化很緩慢，故忽略該方向的傳冷，就可以利用二維導(dǎo)熱過(guò)程來(lái)求解地板內(nèi)的溫度分布。為簡(jiǎn)化計(jì)算，作如下假定：(1)認(rèn)為加熱管中水的溫度是均勻的，加熱管進(jìn)出口平均溫度即為加熱管中低溫水的平均溫度，2．2加熱管

7、向上傳冷量與向下傳冷量計(jì)算當(dāng)供、回水溫度為7℃和12℃時(shí)，加熱管平均水溫為計(jì)算出房間冷負(fù)荷后，即可根據(jù)樓板結(jié)構(gòu)確定9．5℃。盤管向上的傳冷量以及盤管向下的傳冷量，圖3為(2)認(rèn)為地板各層材料緊密接觸，不考慮接觸樓板剖面圖，計(jì)算公式為：熱阻。(3)樓板只有向上和向下兩方面的傳冷，樓板與外墻的接觸處設(shè)有保溫層，該方向沒有冷量傳遞。地板內(nèi)溫度計(jì)算采用有限差分法，在樓板劃分均勻網(wǎng)格，給出每個(gè)節(jié)點(diǎn)的差分方程，網(wǎng)格劃分如圖4所示。圖3樓板剖面g=RRR㈩21+2+3、‘圖4樓板網(wǎng)