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《大空間分層空調(diào)運行模擬探究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、大空間分層空調(diào)運行模擬探究 摘要：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)果總結(jié)了三種運行方式的利弊，從而對分層空調(diào)的設(shè)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,useAirPaksimulationanalysiso
2、fthesethreecasesrunninginthesummerthetemperaturefieldandvelocityfield,bycomparingthesimulationresultsaresummarizedprosandconsofthreeoperatingmodes,thusgivingalayeredairconditioningdesignoptimization.Keywords:airconditioningAirPakstratifiedtemperaturefield
3、simulationvelocityfield中圖分類號：TU831.3+5文章標識碼：A1.簡介4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(shè)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(fēng)，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(shè)計形式下大
4、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，建模時選取建筑其中的一跨作為物理模型，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(shè)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(shè)為100W/m2。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℃?？照{(diào)送風(fēng)口尺寸1400mm×250mm，高度距
5、地2m，風(fēng)口風(fēng)速1.5m/s，送風(fēng)溫度22℃，回風(fēng)口尺寸1700mm×300mm。窗戶尺寸500mm×500mm，屋頂風(fēng)機排風(fēng)量1300m3/h，房間換氣次數(shù)4次/h。三種不同設(shè)計形式分別為：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；3、房間內(nèi)設(shè)空調(diào)，屋頂設(shè)排風(fēng)機，房間側(cè)墻高于送風(fēng)口0.5m處開窗自然進風(fēng)。圖1圖2大空間分層空調(diào)模擬計算模型4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
6、度分布云圖圖8運行方式3室內(nèi)速度分布云圖4由圖3、圖6可以看出，在第1種運行方式下，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(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(fēng)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
7、三種形式為分層空調(diào)設(shè)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(fēng)機結(jié)合開窗進行通風(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)熱源且房間圍護結(jié)構(gòu)得熱量并不大的情況下，屋頂排風(fēng)機處的空氣溫度約為29℃左右，空調(diào)室內(nèi)溫度約26℃左右，排風(fēng)溫度僅比室溫高出3℃，而夏季室外新風(fēng)干球溫度基本要比室內(nèi)溫度高約10℃，這就是說此時是把室外熱風(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)，對人活動所在空調(diào)區(qū)的衛(wèi)生環(huán)境沒有貢獻。室外熱風(fēng)的進入和風(fēng)機
8、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，如果采用分層空調(diào)的空調(diào)方式，應(yīng)該將形式1和形式2結(jié)合起來，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.實用供熱空調(diào)設(shè)計手冊.北京：中國
