置换通风地板辐射供冷系统分析与研究 密 级:分类号:型墨三 公珏:单位代码:鱼工学硕士学位论文置换通风一地板辐射供冷系统分析与研究姓作 者 名:安迎超指 导 教 师:王景刚教授申请学位级别:工学硕士专学 科 业:供热、供燃气、通风及空调工程所 在 单 位:城市建设学院授予学位单位:河北工程大学四舢舢舢册删删瑚删:.:,一:/,独创性声明本人郑重声明: 所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得塑丝三壁盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学雠文储躲墨勉趣?签字脚矽易年月婵日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塑皇垦三猩盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权塑兰垦墨壁盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。保密的学位论文在解密后适用本授权说明学位论文作者签名:签字日期:刃防箩月秒日笾,迎趣签字眺抄僻多月钐日翩虢谬.【摘要摘 要近些年来,地板辐射供暖系统以其舒适性高以及节能效果明显而得到了人们的普遍认可。为了满足人们冬季供暖方面的要求以及尽可能的节约能源,现阶段有些地区已经将地板辐射系统同时运用到了建筑物的夏季供冷以及冬季供暖当中。但是单一地板辐射系统在进行夏季供冷的过程当中由于地面温度过低会导致地面结露。因此,为了解决地面可能出现结露的问题,那么需要在供冷的同时要向室内送入一定量低温干燥的新风,以此来避免地面出现结露的可能性。置换通风与地板辐射供冷这两个系统结合使用即很好的保证室内高度的热舒适性也通过新风改善了室内的空气品质。这个复合系统也因此得到了广泛的应用与深入的研究。本文首先从理论方面对地板辐射供冷系统以及置换通风系统进行了较为详尽的介绍,然后从实验以及理论计算两个方面对置换通风一地板辐射供冷复合空调系统进行了研究。理论方面的介绍主要包括地板辐射供冷系统的传热原理、地板辐射供冷系统的优缺点、地板辐射供冷系统的类型以及地板辐射供冷系统的数学物理模型等方面;实验以及理论计算方面所研究的内容包括运用相关测试仪器对采用置换通风一地板辐射供冷辐射空调系统房间的相关参数进行了测试,并对所得到的测试数据进行了分析,最终得出本文所研究的采用该复合空调系统的房间能够满足人体热舒适性以及相关理论方面的要求;而后则又重新回归于理论,主要对本文所研究的复合空调系统房间的相关设计参数的选取进行了理论计算,并且还对该复合系统的地面辐射换热量以及对流换热量进行了计算,得出了地板辐射换热量以及对流换热量所占地面总换热量的比例,这也与前人所得出的结论相互吻合,除此之外,还计算得出了本文所研究系统的辐射换热系数以及对流换热系数的具体数值。关键词:地板辐射;置换通风;复合空调系统;舒适性,. , ,. . , , ., , .。. ,. , , , .: ; ;目录目录摘要?.?.第章绪论?.课题研究的背景与意义?.课题国内外研究现状?.国外研究现状?.国内研究现状?.置换通风.地板辐射供冷复合系统简介.置换通风系统简介.地板辐射供冷系统简介.本文的主要研究内容.本章小结?.第章 地板辐射供冷系统的概述.地板辐射供冷的传热原理?.地板辐射供冷的优势与不足.地板辐射供冷的优势.地板辐射供冷系统的不足?.地板辐射供冷的形式.地面板体的构成?.地埋管的敷设形式?.地板辐射供冷的传热过程?.地盘管内水与管壁的传热?.管壁与地面层之间的传热?.地面层与房间的传热.本章小结第章实验测试.实验测试的目的.实验相关内容介绍?.实验测试房间的介绍.实验所用测试仪器的介绍?.测试数据的整理以及分析?.室外温湿度的变化?.房间温度场以及湿度场的分析.本章小结第章复合空调供冷系统相关问题的理论分析?.复合空调系统相关参数的确定.室内环境设计温湿度的确定.】.地埋管供水温度以及供回水温差的确定?.新风系统相关参数的确定?.地板表面换热系数的研究?.地板表面换热系数概述?.目录.地板表面换热系数的理论计算?.本章小结结沦致射参考文献?.作者简介?.攻读硕士学位期间发表的论文?.第章绪论第章绪论.课题研究的背景与意义近些年来,我国的建筑事业取得了较大的发展,但是建筑所消耗的能源量也在不断的增加。据建设部门统计,我国在建筑方面的能耗现在已经占到了全社会总能耗的%左右【,并且随着人们在建筑物内待的时间越来越长以及对建筑功能的要求越来越高,建筑所消耗的能源量将会继续增加。国家近些年来为了在发展经济的过程当中保护生态环境,大力提倡可持续发展的战略思想。因此我国建设部门为了响应国家的长远发展战略已经出台了有关建筑节能方面的标准,标准中明确要求在进行建筑设计的过程当中建筑的能源消耗量要达到%的节能标准】。其中,建筑中空调系统的能源消耗量占建筑总能耗的%.%左右。随着人们对建筑室内环境热舒适性方面的要求越来越高,空调的应用范围将会得到进一步的扩大,最终空调所利用的电量还会不断增加。因此建筑中空调系统的能源消耗量占建筑总能源消耗量的比例也会持续升高。由于人们生活水平得到了极大的改善,人们对建筑室内环境舒适性方面的要求越来越高。人们要想获得舒适的室内环境那么就意味着要消耗更多的能源。室内热环境的舒适性与建筑节能在近些年已经成为两个人们重点关注的问题【】。传统的空调系统主要是以对流换热为主的风机盘管加新风系统。这种空调系统在运行之后能够很快的实现制冷/暖的效果,但是由于这种空调系统在运行的过程当中具有噪声大、室内空气流速过高以及能耗比较高等缺点,而新型的空调系统还没有得到推广与应用,人们现阶段仍然采取上述空调系统。现阶段,建筑空调系统主要面临着以下两个方面的问题:第一,空调系统在运行过程中所消耗的能量比较多,也产生了一系列不利于社会可持续发展的问题,比如,能源消耗过多、环境遭到极大的破坏以及人们的身体健康受到一定程度的影响;第二,这种空调系统几乎是全年运行的并且在运行的过程当中门窗几乎是密闭的,虽然有新风系统向室内送入一定量的新风,但是室内空气的品质还是没有得到有效的保证,因此常年在这种环境中工作或者生活的人们,经常会出现身体不适,这就是所谓的“空调病”。“空调病”的出现严重危害了人们的健康。除此之外,这种空调系统在人体热舒适方面也不能很好的满足要求,比如,室内竖向温差过大,室内空气流速过高等。为了解决上述空调系统出现的问题并且在真正意义上实现空调的职能空调的任务就是为人类营造一个健康舒适的人工室内环境。,必须寻找一种新型的空调系统来代替传统的空调系统。新型空调系统在寻找过程当中需要遵循的原则是在不出现传统空调系统存在问题的基础之上还必须满足人体热河北工程大学硕士学位论文舒适性以及实现最大限度的节能等两个方面的要求。地板辐射技术在近些年来无论在研究深度还是应用范围等方面都取得了较大的发展。近些年来,由于舒适性高、节能潜力巨大以及不占用建筑面积等多个优点,地板辐射系统已经在冬季得到了广泛的应用与推广。但是夏季建筑供冷系统仍然还采用着以对流方式为主的传统空调系统。为了使得建筑在夏季供冷过程当中,仍然能够满足人体热舒适性以及节能方面的要求,同时出于节约能源的角度考虑,建筑夏季在进行供冷的过程当中可不可以也将地板辐射系统引用到其中。如果这个设想能够实现,那么就可以实现一套系统对建筑进行夏季供冷以及进行冬季供暖,这便在很大程度上使得初投资得到了大大的降低,同时也使得系统得到了大大的简化。地板辐射供冷系统在近几年已经引起了社会的广泛关注。国内外也针对地板辐射供冷系统进行了大量的实验研究。地板辐射供冷系统主要以热舒适性高以及节能潜力巨大而被人们所广泛关注。系统的热舒适性主要表现在地板辐射系统以辐射散热为主,与人体的散热方式比较接近。人体主要是通过辐射、对流以及蒸发三种散热形式来使得体内的热量散发出来,最终确保人体得热量与散热量达到平衡,以此才能够确保人体处于最佳的舒适状态。人体向外界散发的热量当中,%的热量以辐射散热的方式散发出来,%的热量以对流散热的方式散发出来,%的热量则以蒸发散热的方式散发出来【引。由此可得,人体散热充分与否与辐射散热有着很大的关系。仅从这一点考虑,地板辐射供冷系统是完全能够满足人体热舒适方面要求的。但是地板辐射供冷系统与供暖系统在一定程度上存在着差别。这个差别主要体现在地板辐射系统用于夏季供冷的过程当中会出现地面结露的现象。地面出现结露现象的主要原因是当地面温度低于室内空气温度的露点温度时,空气的湿度就会增大,最终使得空气达到饱和,空气当中多余的水分便从空气中凝结出来,以至于地面出现了结露现象。地板辐射供冷系统要想从根本上解决地面结露的问题那么就必须进行地板辐射供冷的同时向室内送入一定量低温干燥的新风,只有采取这种方式才能解决地面结露的问题。现阶段,人们已经将置换通风系统与地板辐射系统联合起来使用,在确保地面不出现结露的基础上也最大限度的保证了人体热舒适方面的要求,同时保证了室内空气的品质。随着社会的不断进步以及人们对地板辐射系统认识越来越深,置换通风一地板辐射供冷复合空调系统将会得到大范围的应用与推广。置换通风系统主要是将室外空气从温度以及湿度两个方面进行处理之后,然后以低温干燥的形式送入室内。地板辐射供冷系统当中引入置换通风系统主要是建立在空气密度差的原理之上的。置换通风系统是将处理后的低温干燥的新风从房间下部送风口大部分在地面上送入室内,之后会在室内地面附近迅速的散第章绪论开,形成“空气湖”,然后通过室内人员以及热源的诱导作用,空气不断上升,最后通过设置在房间上部的回风口排出。空气在上升的过程当中,对周围的空气不断的吸卷,从而使得室内的余热以及余湿伴随着空气通过回风口排到室外,最终使得室内的环境以及空气品质都得到了有效的保证。.课题国内外研究现状地板辐射系统在很早以前就引起了人们的广泛关注,人们也开展了许多关于地板辐射系统方面的理论以及实验研究。人们对地板辐射系统的研究在前期只是局限于采暖方面,因此地板辐射采暖无论是从理论基础还是应用范围都比地板辐射供冷系统成熟。但是,后来为了最大限度的满足人们对夏季室内热环境舒适性的要求以及贯彻执行国家的节能政策,地板辐射供冷系统也引起了人们的广泛关注。地板辐射供冷系统是在供暖系统的基础之上逐步发展起来的。置换通风一地板辐射供冷复合空调系统是人们为了弥补单一地板辐射供冷系统的不足才提出来的。由于置换通风系统在理论以及实践方面发展比较成熟,下面主要对地板辐射供冷系统国内外在近些年来的研究发展现状进行分析阐述。.国外研究现状地板辐射供冷系统