置换通风地板供冷复合空调系统的模拟研究.docVIP

置换通风-地板供冷复合空调系统的模拟研究 马清华(， 周小荔 ，蒋新颜 （安徽省城乡规划设计研究院 安徽合肥 230022） 摘要：关键词：–Floor Cooling Compound Air Conditioning System Ma Qinghua, Zhou Xiaoli, Jiang Xinyan (Anhui urban rural planning and design institute, Anhui Hefei 230022, China) Abstract: As for the problems of short cooling capacity in displacement ventilation and radiant floor cooling compound air conditioning system,CFD software was used to simulate the variantional law for indoor temperature field and velocity field in the condition of different equiblast velocity and floor surface temperature and analyze the influences that equiblast velocity and floor surface temperature made on displacement ventilation and radiant floor cooling compound air conditioning system. The results show that the hybrid system can be used with wide range of cooling load. It can improve the cooling capacity of radiant floor cooling and avoid condensation on the cooling floor surface. key word: Displacement ventilation; Radiant floor cooling; Compound air conditioning system; Numerical simulation 0 前言 近年来，随着人们对室内空气品质的要求提高，使用暖通空调系统提供良好的室内空气品质和较高的热舒适性变得越来越重要[1]。地板供暖以其节能、热舒适性强、不占用室内面积等特点在很多国家得到了飞速的发展与应用，与此同时，地板能否用于空调季节供冷从而达到一板两用、减少设备初投资、提高其使用效率得到了越来越多业内人士的关注。由于地板供冷的对流传热系数低于地板供暖，出于对热舒适性的考虑，冷地面的温度不能低于19℃，限制了冷地面的供冷能力。置换通风以冷却除湿和强制对流方式工作，可提高地板冷表面与室内空气间的传热系数，因此也相应提高了冷地板的供冷能力。将地板辐射供冷与置换通风相结合，在热湿负荷较大的情况下，由冷却地板消除室内的大部分显热负荷，置换通风系统除去全部湿负荷和剩余的小部分显热负荷。置换通风—地板供冷复合空调系统可实现优势互补，有效克服冷地面结露和供冷能力不足问题。 本文利用CFD软件对不同送风风速、不同地板表面温度下室内的温度场和速度场的变化规律进行模拟研究，分析了送风风速、地板表面温度对置换通风—地板供冷复合空调系统的影响，为探索一种在满足节能和舒适的同时，提高置换通风—地板供冷复合空调系统供冷能力的方法提供理论依据。 1 复合空调系统简述 置换通风是利用下送上回的送风方式实现通风的一种气流组织形式，它与普通混合通风的下送上回方式不同，其下送风必须满足低速、低温差和较好的散流性的条件。送风口出风速度一般不高于0.5m/s，至人脚踝处，一般不应超过0.25m/s,送风通常比环境温度低2-4℃[2]，才能保证低温空气沉降在地面上，同时保证满足热舒适性要求，其原理如图1所示。 地板供冷，即地板辐射供冷，是主要依靠冷地板(供冷部件)与维护结构内表面和人体之间进行的辐射换热向房间供冷的方式。一般来说，采用地板供冷时，辐射换热量占总热交换量的50%[3]以上。地板供冷的埋管方式与地板采暖相同，可以有多种埋管形式，目前地板供冷在国内的研究尚处于起步阶段，还没有相关的设计规范和资料，鉴于地板供冷的单位面积供冷量较小，冬夏季共用一套系统时，应该以夏季的作为布管标准。地板供冷的结构自下而上分别为绝缘层、混凝土层、水泥砂浆找平层、地板层，如图2所示。 图1 置换通风原理图 图2.地板