大空间建筑下送风分层空调系统区域间换热特性研究

本文采用实验和计算流体力学(CFD)方法,研究了带有柱状下送风系统的大空间建筑中,由气流换热和温差导热组成的对流转移热的计算方法。在缩尺模型实验室中,研究了三种不同排风比的热环境和负荷特性,根据实验得到的中心线垂直温度分布和空调冷负荷验证了CFD模拟结果,并基于相似理论,将缩尺数值模型拓展至全尺寸工况模拟。结果表明:在柱状下送风系统中,温差引起的热传导在区域间换热中起主导作用。将整个室内空间垂直方向划分两个区域,原型建筑的区域间传热系数C_(b)在排风比为0、10%、20%时分别为7.92、6.14、3.81 W/(m^(2)·℃)。C_(b)主要受气流状态、区域划分方式和气流组织形式影响,而受屋顶排风方式的影响较小。

大空间工业建筑不同送风方式下的空调系统能耗比较

针对上海某大空间工业建筑,运用EnergyPlus模拟软件,对两种不同送风方式下的空调系统建立模型。对比分析实测获得的空调系统能耗与相同室外气象参数和室内空气参数条件下的空调系统模拟能耗,验证了模型的准确性;并对两种送风方式下的空调系统进行了全年能耗的模拟比较,结果显示:整个夏季采用柱状下送风的空调系统能耗较喷口上侧送风节能20.2%,整个冬季柱状下送风较喷口上侧送风节能66.2%,全年柱状下送风较喷口送风节能27.3%。这为降低我国大空间工业建筑的空调系统能耗提供了一定的借鉴与参考。

大空间建筑分层空调两种典型送风系统区域间换热特性研究

结合实验和CFD模拟方法,研究了采用柱状下送风系统和侧壁喷口送风系统时区域间对流转移热量和区域间温差换热系数的计算方法,讨论了2种系统区域间换热情况。在缩尺实验室中,研究了无内热源且具有相同排风比的实验案例。根据实验结果,对CFD模拟得到的竖直温度分布和冷负荷结果进行了验证。通过将整个空间竖直划分为4个区域,计算得到区域间温差换热系数。结果显示:采用柱状下送风系统,温度梯度引起的热传导占主导作用;采用侧壁喷口送风系统,温度梯度引起的热传导和气流流动引起的气流换热量都不容忽视;区域间温差换热系数受送风方式和区域划分的影响,并与局部湍流强度有关。

大空间两种气流组织夏季热环境及其能耗实验研究

以某大空间实验基地为研究对象,针对喷口送风和柱状下送风两种分层空调的热环境及供冷量进行了实测研究.研究结果表明:因喷口送风空调区较大,在夏季室外气象参数基本相同的两种室外气象条件下,喷口送风空调系统供冷量比柱状下送风空调系统的供冷量分别高出20.8%、24.4%,且喷口送风空调系统抗干扰能力较柱状下送风强;喷口送风时工作区温度均匀性好于柱状下送风,头足温差较小,但其工作区风速超过标准,而柱状下送风时工作区风速则符合环境设计要求;两种不同送风量下喷口送风时吹风感指数分别为15.64%、11.23%,而柱状下送风时吹风感指数分别为4.17%、2.40%,柱状下送风要明显优于喷口送风.故从节能及热舒适性角度综合考虑,单侧回风的大空间建筑应尽可能采用柱状下送风分层空调,而对于干扰比较大,空调场地较小,无法布置柱状下送风口的场合,则选取喷口送风较好.