供暖工况下嵌入式空调房间传热关系及负荷分布特性的研究

为研究分析房间热量流动特征,在重庆地区某办公房间内搭建以133个温度测点为基础的温度场测试系统,不间断测试10小时,每十秒采集一次数据,得到3600个时刻的温度场数据。通过绘制热量传递网络图的方法,来计算各表面之间的辐射、对流换热量。在传统空调器的研究中往往忽略辐射作用的影响,但在实验测试中发现在嵌入式空调房间顶板向其他围护结构表面的辐射换热量高达391.4W,占空调器总传热量的28.5%,虽然不是传热途径中的主要手段但也是不可忽视的一部分;并比较网络法求解顶板辐射传热量与虚构表面法求解的差异性,计算得两者相差3.06%。根据实验结果分析发现围护结构负荷中顶板向上方未供暖房间传热形成的负荷占据主导地位,此项负荷远大于外围护结构向室外空气传热部分,占房间围护结构总负荷的30.49%,外围护结构负荷占房间围护结构总负荷的17.28%,这主要是由于顶板面积远大于外墙面积,同时顶板未采取任何保温措施,导致温差较大,两者相乘使得顶板负荷远大于其他围护结构。由此可见对房间顶板进行保温处理是有着巨大的节能潜力的,此实验结果有助于研究南方地区以空调器供暖房间负荷计算,并根据顶板温度分布特性有针对性的对楼板围护结构进行节能改造。

不同场景下嵌入式空调末端供暖房间的温度场分布特性

嵌入式空调末端具有不占用太多空间和美观性较高等特点,深受广大居民的喜爱。但大量实际测试与调研发现,采用嵌入式空调供暖末端的房间存在垂直温差较大、顶板温度较高等特点。为了进一步研究嵌入式供暖房间的温度场分布特点和具体的影响因素,基于数值模拟方法,采用ANSYS FLUENT软件建立顶板嵌入式空调末端供暖房间的数值计算模型,讨论不同围护结构保温性能、不同邻室供暖情况、开窗通风等因素对房间温度场、负荷、能量利用情况等方面造成的影响。研究结果表明,对顶板进行保温的效益大于对外墙保温;不同邻室供暖情况对房间的温度场影响效果不同,在保证房间供暖效果不降低的条件下,当楼上邻室供暖时,节能效果最佳,可以降低9.5%的供暖能耗;冷风侵入对房间下部温度场影响更大,当冷风侵入的风量达到人均新风量标准(45 m^(3)/h)时,会导致工作区温度下降2℃。