基于夜间辐射冷却相变墙体的分离式重力热管特性模拟研究

夜间辐射冷却相变墙体能够有效地利用自然冷源降低建筑空调能耗,减少碳排放,是实现建筑节能的有效形式之一。分离式重力热管是该墙体系统实现热量输运的重要组成部分,其传热特性直接影响墙体系统的热工特性。本文利用VOF方法建立分离式重力热管二维数值模型,模拟该热管在墙体热边界下的热特性与流动特性。结果表明,在蒸发端28℃、冷凝端22℃时,热管在平衡状态时工质整体温度约为26.4℃,换热量可达到524 W/m^(2),工质流速约为0.2 m/s。进一步模拟了不同蒸发/冷凝边界温差对热管换热量的影响,温差越大该热管换热效果越好。

夜间辐射复合机械制冷系统研究

为高效利用夜间辐射冷却技术,本文设计和制作了具有新型结构的夜间辐射板(NRB),提出NRB与机械制冷结合组成夜间辐射复合机械制冷系统(NRMR系统),并应用于冷却小型离网数据站房。通过实验,探究了NRB在夏季夜间的冷却潜力,并验证了NRB数学模型的准确性。建立了NRMR系统的仿真模型,分析了该系统在夏季20:00至次日06:00的动态仿真情况。实验结果表明,NRB在夏季典型日夜间的单位实验面积平均制冷量为41.5 W/m^(2),最大可达到60.1 W/m^(2),对比实验与理论制冷量,得到NRB有效冷却系数为0.77。仿真结果表明,NRMR系统理论上比传统空气源制冷系统在夏季可节省电力44.62%。