夏热冬冷地区低能耗湿度控制方法研究

发布时间：2017-11-03 10:07

  本文关键词：夏热冬冷地区低能耗湿度控制方法研究

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【摘要】：湿度对人们的身体健康、生产、生活都有着重要影响,过高或过低都会对室内空气品质产生负面效应。一般情况下,湿度在40%~60%较为适宜。湿度过低时,人体呼吸系统的抵抗力会下降,容易引发呼吸道疾病。那些对湿度较为敏感的涂料、竹木、油漆及木质家具等都会逐渐发生不同程度的变形、脱层、甚至出现龟裂现象;湿度过高时,会引起皮肤的散热不良而导致血管舒张、脉搏加快等不适症状。此外,过高的湿度会致使有机质地的物品如竹木、纸张、纺织、皮革以及药品等物品发生霉烂虫蛀。夏热冬冷地区气候最大的问题就是全年湿度大,夏天湿热,冬天寒冷,过渡季节空气也容易结露,造成物质设备霉变,从而严重影响人们的生产和生活。本文针对夏热冬冷地区的气候特点,为了对室内空气湿度进行有效调节以及对围护物进行防潮防结露,研究和设计了一套室内全方位的湿度控制系统,其中包括建筑调湿涂料、太阳能地暖控湿系统和温湿度独立控制的辐射顶板系统。通过对建筑调湿材料的优选,选择了海泡石作为建筑调湿涂料的功能性材料,然后在已有海泡石调湿涂料配方和普通涂料的基础上配制成品海泡石调湿涂料。该调湿涂料经第三方检测合格,并通过了样板房对比试验和应用测试。结果表明,这是一种被动的控湿方法,不消耗任何人工能源的,且调湿(除湿)效果较为显著,能有效调节室内空气湿度。太阳能作为最清洁、最可靠的辐射能源,对节能环保具有重要意义。文中设计了一种全新的太阳能地暖控湿系统,能够智能地利用太阳能提供的低温热水进行地板湿度的控制,能耗较低。但该系统主要的问题是加热地板的温度滞后性,因此进行了地暖运行的简化数值模拟和实际测量,得出地暖热水加热到地板指定温度需要时间为1~2小时。所以,该太阳能地暖控湿系统在实际应用方面还有一定的缺陷,但通过提前预热和加强传热过程可以改善,并对下一步研究指明了方向。温湿度控制的形式包括温湿度耦合控制和温湿度独立控制,其中温湿度独立控制在理论上有比较显著的节能优势。所以本文从实际案例出发,对同一工程案例应用不同温湿度控制系统进行设计,从总功率和系统能效方面进行分析,最后得出的最佳方案为温湿度独立控制的辐射顶板中央空调系统+调湿涂料。这种系统在案例中的总功率为275KW,系统能效为3.49,并且调湿涂料还能稳定室内空气的湿度。如果充分利用调湿涂料的调湿性能,对空调系统进行间歇性启动,节能优势能够进一步扩大。
【关键词】：夏热冬冷地区 湿度控制 调湿涂料 太阳能 辐射空调
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU83
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 研究背景11-17
• 1.1.1 除湿的概念和必要性11-12
• 1.1.2 夏热冬冷地区的气候特点12-13
• 1.1.3 夏热冬冷地区除湿技术简介13-17
• 1.2 论文研究意义17-18
• 1.3 国内外研究现状18-21
• 1.3.1 建筑调湿材料的研究进展18-20
• 1.3.2 太阳能在湿度控制方面的研究进展20-21
• 1.4 论文主要研究内容21
• 1.5 本章小结21-23
• 第二章 建筑调湿材料理论23-32
• 2.1 建筑调湿材料概况23-24
• 2.1.1 建筑调湿材料概念23
• 2.1.2 建筑调湿材料调湿原理23-24
• 2.2 建筑调湿材料分类24-26
• 2.3 建筑调湿材料的性能评价26-28
• 2.3.1 基本调湿特性指标26-27
• 2.3.2 封闭空间的调湿特性指标27-28
• 2.4 建筑调湿材料类型28-31
• 2.4.1 调湿涂料28-30
• 2.4.2 调湿墙体材料30
• 2.4.3 其他调湿材料30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第三章 海泡石调湿涂料的配制与试验研究32-46
• 3.1 调湿材料的选择32
• 3.2 海泡石调湿涂料原始配方的选择32-33
• 3.3 海泡石调湿涂料配制试验33-35
• 3.3.1 原料33
• 3.3.2 实验方案33-35
• 3.3.3 海泡石调湿涂料配制的结论35
• 3.4 海泡石调湿涂料的样板房试验35-37
• 3.4.1 样板房参数及试验仪器35-36
• 3.4.2 试验内容36-37
• 3.4.3 海泡石调湿涂料样板房试验结论37
• 3.5 海泡石调湿涂料基本专业功能检测37-38
• 3.6 海泡石调湿涂料的应用测试38-45
• 3.6.1 应用概况38
• 3.6.2 测试仪器38-39
• 3.6.3 测试内容39
• 3.6.4 测试结果及分析39-45
• 3.7 本章小结45-46
• 第四章 太阳能地暖控湿系统46-62
• 4.1 太阳能在湿度控制领域的应用46-47
• 4.1.1 太阳能与溶液除湿相结合的系统46
• 4.1.2 太阳能与固体吸附除湿相结合的系统46-47
• 4.1.3 其他应用47
• 4.2 太阳能地暖控湿的系统设计及其原理47-49
• 4.2.1 太阳能地暖控湿设计思路47-48
• 4.2.2 太阳能地暖控湿系统设计48-49
• 4.3 太阳能地暖控湿的设备选型49-52
• 4.4 太阳能系统集热板选型计算52-55
• 4.5 地暖控湿的温度滞后性模拟分析55-57
• 4.5.1 模型的建立和参数的设定55-56
• 4.5.2 模拟结果及分析56-57
• 4.6 地暖控湿的温度滞后性测试试验57-61
• 4.6.1 测试仪器57-58
• 4.6.2 测试内容58-59
• 4.6.3 测试结果及分析59-61
• 4.7 本章小结61-62
• 第五章 夏热冬冷地区民用建筑湿度控制经济性分析62-73
• 5.1 温湿度控制的形式62-63
• 5.1.1 温湿度耦合控制62
• 5.1.2 温湿度独立控制62-63
• 5.2 案例分析63-70
• 5.2.1 工程概况及相关参数63-64
• 5.2.2 传统中央空调系统64-65
• 5.2.3 温湿度独立控制+转轮除湿中央空调系统65-67
• 5.2.4 温湿度独立控制+溶液除湿系统67-69
• 5.2.5 辐射顶板中央空调系统+调湿涂料69-70
• 5.3 经济性分析及结论70-71
• 5.4 本章小结71-73
• 第六章 结论与展望73-76
• 6.1 结论73-74
• 6.1.1 海泡石调湿涂料研究结论73
• 6.1.2 太阳能地暖控湿系统研究结论73-74
• 6.1.3 辐射顶板中央空调系统研究结论74
• 6.2 展望74-76
• 6.2.1 海泡石调湿涂料74-75
• 6.2.2 太阳能地暖控湿系统75
• 6.2.3 辐射顶板中央空调系统+调湿涂料75-76
• 参考文献76-81
• 攻读学位期间主要的研究成果81-82
• 致谢82

【参考文献】

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本文编号：1135720