内嵌管式围护结构间歇供冷房间热环境动态响应特性研究

发布时间：2019-10-13 20:09

【摘要】：内嵌管式围护结构辐射供冷系统也称为TABS系统(Thermally activated building system),不同于其他类型辐射供冷系统的一个重要特点在于:供水管道直接嵌入楼板结构混凝土层中,使得供水管和楼板结构共同组成供冷系统末端,直接参与供冷系统向房间的供冷过程,因此楼板结构的蓄热效应将直接影响到系统的供冷性能以及实际的运行和调节。楼板结构的蓄热效应即为TABS系统优势所在,蓄热效应可以实现峰值负荷的转移,也可以使冷水机组容量减小,从而可以降低系统的初投资;然而,蓄热效应的存在同时使得系统运行调控无法及时取得效果,系统运行调控的难度增加,但也正是因为蓄热效应,使得间歇运行成为可能,从而实现该空调系统的节能效果。要准确的制定间歇控制策略及设定参数,需要对间歇供冷模式下辐射供冷房间热过程和热环境动态响应特性进行分析研究。本课题以办公建筑为研究对象,以仿真模拟软件TRNSYS为研究手段,搭建了空调形式为内嵌管式围护结构辐射供冷系统和独立新风系统的典型办公建筑模型,以此模型为基础来研究内外扰及间歇运行三重扰动耦合作用下的房间热过程及热环境动态响应特性。通过计算模拟,分析了内嵌管式围护结构辐射供冷系统间歇运行下房间热环境响应特性;分析了内嵌管式围护结构辐射供冷房间热环境的影响因素;最后从供冷构件及被动式墙体的几何结构和热物理性能层面出发,对房间动态热响应的影响因素进行敏感性分析,找出了显著影响因素。研究的主要成果包括:(1)模拟了间歇供冷房间供冷构件和被动式墙体的热响应特性,得到了温度和热流密度的变化规律(2)比较了不同供冷时长对室内空气温度和供冷构件内表面热流密度的影响,通过对比发现八小时供冷时长即可满足西安地区典型办公建筑室内热环境要求,同时发现从舒适性和节能的双目标出发,应该选择较短的供冷时长(3)比较同一供冷时长不同供冷时段对供冷系统性能的影响,发现频繁启停模式(供冷时间:1:00-2:00,3:00-4:00,5:00-6:00,7:00-8:00,17:00-18:00,19:00-20:00,21:00-22:00,23:00-0:00)比其它供冷模式更具优势,考虑到节能,应该选择夜间供冷模式(0:00-8:00供冷)(4)对房间热环境动态响应影响因素进行了分析,讨论了供冷系统埋管参数(埋管间距、埋管深度及保温层厚度)对室内空气温度和供冷构件表面热流密度的影响;同时讨论了供冷构件和被动式墙体热工参数对热流密度的影响(5)通过对辐射供冷房间蓄放热动态响应特性影响因素的敏感性分析,发现室内得热类型和得热强度对时间常数和变化率影响比较小,而被动式墙体比热容影响较大,确定其为敏感因素,从而可为内嵌管式围护结构辐射供冷系统运行控制提供帮助。
【图文】：

图 2.4 温度分布示意图f--地板温度m r --平均辐射温度air --室内空气温度c --顶板温度 exit --回水温度 X 轴--时间 Y 轴(左)--温度 Y 轴(右)--PMV 值已经开发出了建筑内 TABS 系统的计算模型，因此可以以模型为基稳态传热过程，首先可以测得室内的的得热量和湿平衡；其实也可舒适性条件，即室内的温湿度值；而且还可以测得供冷构件和被动度。不仅如此，还可以在给定控制策略的前提下计算具体的太阳辐模型可以得到一些参数的具体值，但是此类计算模型具有一定的局模拟时间很长，耗费的时间则很长，工作量大。因此开发出更人性工具是很有必要的。洲辐射供冷标准 EN15251，，可以得到图 2.4，即给出了配有 TABS变化图，从图中可以看出白天室内空气温度在适度的变化，而且可

图 3.1 内嵌管式辐射供热或供冷冷构件的组成图 3.2 内嵌管式辐射供热或供冷构件内横截面上的热流伴随着水流在供水系统内的循环所带来的热量输入或输出，致使供水管内的
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU111.4

【参考文献】

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本文编号：2548870