顶板辐射供冷与置换通风复合式空调系统优化研究

式空调系统， 仍然存在一些疑虑． 尤其是冷负荷分配问题．
本文以某建筑空调房间为对象， 研究复合式空调系统
的优化方案， 确定合理的顶板辐射供冷与置换通风冷负荷
分配 ， 为实际应用提供依据．
１ 数 理模 型及 分析 方 法
１ １ 物 理模 型 ．
图 １ 模 拟 房 间模 型
Ｆｉ．１ Ｔｈ ｄｅ ｆｓｎ ｌｔｏ ｏ ｍ ｇ ｅ ｍｏ ｌｏ ｉｍ ａｉｎ ｒｏ
Ｔａ ｌ Ｔ ｉ ｕａ ｉｎ ｐｒｇ ａ ｂｅ ３ ｈｅ ｓｍ ｌｔｏ ｏ ｒ ｍ
在表２中， ＝ ＋ 为层流粘滞系数； ｕ，
Ｍ， ：
。
Ｃｏ Ｋ ｐ
—
—
２
（） ２
Ｇ＝（ ） ＋
２３ 即动量方程为 ３ ，， 个方程． （） ２ 舒适性的评价指标
文 章 编 号 ：６ １ ２ ９ ２ １ ）５０ ６ －４ １７ ４ ２ （０ ０ ０ － ３０ ０
顶 板 辐 射 供 冷 与 置换 通风 复 合 式 空 调 系统优 化 研 究
叶 婷 ，李 锐
（ 京建筑工程学 院 环境与能源工程学 院， 京 北 北 １０ ４ ） ００ ４
摘
要 ： 用正 交实验 法的原理对顶板辐射 制冷 与置换通 风复合 空调 系统进行 方案设 置， 利 并利用 Ｆ ｅｔ 拟 ｌ ｎ模 ｕ
进 行优 化研 究 ， 析 出顶 板 辐 射 制 冷 与置 换 通 风 复合 系统 优 化 设 计 影 响 因 素 的 主 次 顺序 ， 出优 化 方案 ． 分 找 关键 词 ： 交试 验 法 ；Ｃ Ｄ模 拟 ；复 合 式 空调 系统 ；最优 方案 正 Ｆ
中 图分 类 号 ： ３ Ｇ４ ４ 文献 标 志 码 ：Ａ
本文中复合式空调系统是指辐射供冷与置换通风结 对称布置， 内热源包括人体散热和照明散热． 合的空调系统¨ ． Ｏ Ｅ Ａ Ｊ Ｌ Ｖ Ｄ Ｙ等研究了 ＢＥ １０７０中热 ｓＮ ５７３ 计算条件的设置如下 ：
舒适标准在置换通风与辐射顶板复合式空调系统的可行
性 ．
（） １房间内的气体流态为稳态湍流；
广 州大学学 报 （ 自然科学 版 ） １ ２ 数学模 型 ． （） １ 室内空气的控制方程
第 ９卷
（） ３冷顶板占总负荷的比例． 冷顶板与置换通风结合
时， 顶板辐射供冷所 占的总冷量的份额不宜超过 ５％ 一 ０ ５％ ， ３ ５ 选择 个水平： ８ ， ５ ，．０ ０ ００ ００２． ． ． （） ４ 辐射板温度．辐射冷顶板表面温度取值时， 最主
有限容积法对带有冷却顶板的置换通风系统和不带冷却 却顶板置换通风系统可以减小室内温度梯度， 提高人体热
舒适性．
顶板的普通置换通风系统进行了模拟分析 ， 结果表明， 冷 见表 １其他壁面绝热； ，
蔡宁 对地板辐射供冷和置换通风的符合式空调系 统的系统形式 、 结构、 技术特点进行了详细的阐述 ， 但是作 者只对 Ｐ ＶＰ Ｄ进行了比较， 的舒适性参数不够全面． Ｍ —Ｍ 对比 经调查 ， 在实际应用ｅｘ 于辐射供冷与置换通风复合 ｉ ｔ
（） ２ 房问内空气为不可压缩气体 ， 符合 Ｂｕｓ ｅ 假 ｏｓ ｎｓ ｉ ｑ 设， 考虑重力作用； （） ： ３ 墙体 由于内墙的传热量很小 ， 与室内的热负荷相 比可以忽略， 故模拟时不考虑内墙 的传热； 西外墙的设置 （） ４ 其他边界条件列于表 １ ．
辐射供冷与置换通风 的空调 系统在 国内还刚刚起 步 ． Ｊ那艳玲 以计算流体力学（ Ｆ ） Ｃ Ｄ 模型为基础， 采用
音 Ｖｕ Ｖ＝ （ （ 一 ｓ （ ＋ｐ ￣ ） １ ）
表 ２ 各 符 号 的 意 义
Ｔａ ｌ Ｔ ｉｎｉ ｃ ｎｃ ｆｓ ｍｂ ｌ ｂｅ ２ ｈｅ ｓｇ ｆ ａ ｅ ｏ ｙ ｏ ｓ ｉ
式中各通量的意义见表２每一行对应一个方程．其中ｔ ， 是 要的就是看其表面是否可能结露， 并考虑直接利用天然冷 时间，是密度，是速度矢量． Ｐ ｕ 源或用冷却塔直接供冷以达到节能的目的， 顶板表面温度 的３ 个水平选为： １ ８℃、 ２ ０℃和２ ３℃．
口 在前墙的下部， 风口大小为 １ ０ ｍｘ ０ ｍ， ０ｍ ００ｍ 左右 ５ １
收 稿 日期 ： ０ ９～１ —１ ： 修 回 １ ： ０ ０— ３— ４ ２０ １ ５ ３期 ２ １ ０ ０
作者简介 ：叶
婷 （９ ５ ） 女 ， １８ 一 ， 硕十研究生． — ｉ：ｅｉｇ５ １９ １６ ＣＩ Ｅｍａ ｙｔ ８ １ １＠ ２ ．Ｏｌ ｌ ｎ ｌ
表 １ 边 界 条 件 的 设 置
Ｔａ ｌ Ｔｈ ｅ ｆｂ ｕｎ ａ ｙ ｃ ｎ ｔｏ ｓ ｂｅ１ ｅ ｓ ｔｏ ｏ ｄ ｒ ｏ ｄｉｉｎ
某办公建筑位于北京地区， 进行模拟计算的空调房问
西面为外墙， 其他三面为内墙， 见图 １ ． 房间大小为 ９００ｍ ０ ｍ ｘ４２０ｍ 两 ０ ｍ ｘ ６００ｍ ０ ｍ， 个回风 口在后墙的上部， 左右对称布置， 口上边距顶棚 风 １０ｍ 回风 口的大小为 １ ０ ｍｘ ０ ｍ 两个送风 ０ ｍ， ０ｍ １ ０ｍ ． ５ ０
第 ９卷
２１ ０ ０年
第 ５期
１ ０月
广 州 大学学 报 （ 自然科 学版 ）
Ｊｕｎｌ ｆ ｕｎｚｏ ｎｖｒ ｔ（ ａｕａ Ｓ ｉ ｃ ｄ ｉ ） ｏｒａ ｏ Ｇ ａ ｇｈｕＵ ｉ ｓｙ Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ｅｉ ｅ ｔｎ
Ｖｏ． Ｎｏ ５ １９ ．
０ｃ ． ２ ０ ｔ ０ｌ
２ ２ 正交设计 方案 的确定 ．
按照４因素 ３ 水平进行正交设计， 确定正交计算方案
如表３ 表 ３中冷顶板提供负荷பைடு நூலகம்变化是通过改变辐射板 ．
的面积进行设置的． 在已知辐射板温度和室内设计温度条
件下算出单位面积的辐射板供冷量， 再根据辐射板承担的
负荷， 确定辐射板的面积．
表 ３ 模 拟 方 案