341-基于毛细管空调拓展系统的房间环境模拟.pdfVIP

基于毛细管空调拓展系统的房间环境模拟 山东大卫国际建筑设计有限公司 李富强 孙鸿昌 摘 要：基于毛细管辐射空调系统的优势，本文利用 Airpak 模拟软件对毛细管空调拓展系统即毛细管 网+风机盘管的房间环境进行了模拟。分析了房间的热湿环境，分别在 X、Y、Z 方向上选取了多个截面，并 分析了温度分布、速度分布、以及速度矢量分布情况。着重描述了人体周围的空气温度、速度范围，基本 上人体感觉还算舒适。根据室内空气分布特点，通过 PMV-PPD 值进行分析，得出该空调系统的热舒适性及 人员满意度都比较高。通过本文的分析介绍希望可以为使用者提供有价值的参考信息，选择更为经济舒适 的系统形式。 关键词：Airpak 模拟 毛细管网+风机盘管 热湿环境 舒适 1 引言 目前，能源与环境已成为世界各国共同关注的重大问题，节约能源已成当务之急。我国人口众多，从 总量上来看，衣食住行各方面都属于高能耗国家，其中建筑能耗占总能耗的 27.6 %。我国现有的400 多亿 平方米的建筑中，高能耗建筑占到了 95 %以上 [1]。这直接导致了大量的能源浪费。所以，实施建筑节能非 常重要，这是关系到建设节能型社会的全局问题。而在建筑节能中，空调系统的节能起到了至关重要的作 用。 从能源节约与健康舒适的角度分析，传统的空调方式存在一些弊端：（1）能量利用品位上的浪费。（2） 不能满足人员对热湿环境舒适度的要求。（3）不能保证室内空气品质。（4）室内末端装置不能满足需求。（5） 输送能耗过大。 相比之下，毛细管网空调系统作为舒适、节能、环保的空调系统有着不可替代的应用价值。毛细管管 间距在 10mm～50mm，与其他的辐射末端相比其表面温度比较均匀。根据传热机理，辐射板依靠辐射换热来 消除室内的负荷，人在室内没有吹风感。毛细管网空调系统中送入的新风是经过专门的除湿装置进行除湿、 净化过的，卫生环保。毛细管管内冷源为 18℃左右的高温冷水，制冷机组的效率比较高。毛细管网辐射板 的反应速度较快，启动时间较短，具有较小的热惯性 [14]。由于毛细管管内冷媒是水，与输送空气相比，则 大大降低了系统的输送能耗。 毛细管平面辐射空调系统利用低品位冷热源（夏季水温在 18℃左右，冬季水温在 30℃左右）为空调环 境进行供冷、供热。但是，由于高温冷源与室内环境的温差较小，也就决定了辐射空调系统的供冷能力比 较低。通过对毛细管网系统的传热分析，可以得知其单位面积的供冷量最大值小于 90W/m2。而对于大型公 共建筑例如，会议室、商场、剧院、电影院等，其人员密集，冷负荷通常高达 200~300 W/m2，单纯的毛细 [6] 管网空调系统往往不能满足其供冷要求 。 本文基于毛细管平面辐射空调系统，采用毛细管网和风机盘管相结合的空调系统形式，下面将通过实 例进行实验模拟。 2 工程项目简介 本文以某文化中心报告厅为研究对象，该房间属于公共建筑中的高大空间建筑，房间尺寸 24.6m×22.4m×14.4m，层高为 14.4 米，面积约 550 平方米。房间位于二楼，围护结构分别为四面内墙、 楼板和屋面，观众席座位可容纳 280 人。 夏季，空调室外干球温度 34.7℃，室外平均风速 2.8m/s，空调室外湿球温度 26.80℃，夏季大气压 99790 [12] Pa；室内空气的设计温度为 26℃ ，相对湿度 60% 。 2 本文利用天正暖通计算软件，计算得出报告厅的夏季空调冷负荷为 Q=71905W，冷负荷指标为 130.74W/m ， 湿负荷为 W=19.48kg/h。根据规范要求，本空调房间属于高密度人群建筑，每人所需最小新风量应按照人员 作者简历：李富强，1987 年 12 月，本科学历，水暖设计师，初级工程师。250000，济南经十东路 8000 号，龙奥金座 1 号 楼 2 层lfq1919@163.com. 2 密度确定并且应该符合文献[12]中表 3.0.6-4 规定。因为人员