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天棚辐射—置换通风空调系统仿真模拟与测试研究

作　者: 官伟邦
导　师: 陈喜山
学　校: 青岛理工大学
专　业: 建筑与土木工程
关键词: 天棚辐射置换通风模拟空调能耗数值分析
分类号: TU831.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

置换通风和天棚辐射供冷/暖技术，集天棚供暖、天棚供冷、新风和生活热水于一体，广泛应用于高级住宅、别墅、公共场所等，被认为是一种较为理想的空气调节方式。本文介绍了天棚辐射供冷和置换通风的机理及特点，并从系统形式、结构特点、技术特点、舒适性和节能性等方面对其进行了详细的阐述。为了准确了解该空调系统运行状况，本文以济南地区一处住宅小区为测试对象，进行空调系统进出水温度、流量和系统用电量的实时检测，分析结果，发现该空调系统舒适性较高，但能耗比常规空调大。在此基础上，针对济南该住宅小区空调系统，以TRNSYS程序为平台，采用Loads and Structures模块和HVAClibrary模块，建立模型对天棚辐射-置换通风复合式空调系统进行模拟研究。以TRNSYS为平台组建建筑物模型，对建筑物的冷、热负荷和室内环境进行模拟研究。通过改变外围护结构中保温层的厚度，模拟分析了济南地区外围护结构对该空调系统全年能耗的影响，得出外围护结构对空调系统能耗影响较大，在采用30～50mm厚膨胀聚苯板外围结构保温层时，空调节能率为77.2%～83.9%。通过空调系统模型模拟夏季溴化锂机组的蒸发器、冷凝器供/回水温度，以及机组性能系数（COP），并将TRNSYS模拟结果与实测结果进行验证分析，发现计算结果比较吻合，完善TRNSYS模拟的准确性。在此基础上，给出四种常用设计工况，在定流量的条件分别模拟四种工况下空调能耗和室内热舒适度，为该空调系统的设计推广提供理论指导。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第1章绪论  10-16
  1.1 课题研究的背景及意义  10-12
  1.2 国内外辐射供冷/供暖技术研究现状  12-15
    1.2.1 国外研究现状  12-14
    1.2.2 国内研究现状  14-15
  1.3 课题研究的主要内容  15-16
第2章天棚辐射-置换通风空调系统介绍  16-27
  2.1 空调系统的基本结构  16-18
    2.1.1 天棚辐射供冷系统（水系统）  16-17
    2.1.2 置换通风系统（风系统）  17-18
  2.2 天棚辐射的作用机理  18-21
  2.3 天棚辐射供冷的供冷能力  21-22
  2.4 置换通风的机理及特点  22-25
    2.4.1 置换通风机理  22-23
    2.4.2 置换通风的特点  23-25
  2.5 置换通风的效果评价  25-26
  2.6 本章小结  26-27
第3章住宅小区空调系统测试  27-46
  3.1 建筑及空调系统概况  27-29
    3.1.1 建筑概况  28
    3.1.2 空调系统概况  28-29
  3.2 测试的主要内容及方法  29-32
    3.2.1 温度测量  29-30
    3.2.2 压力测量  30-31
    3.2.3 流速和流量测量  31-32
  3.3 测试原理  32
  3.4 主要仪器及误差分析  32-34
    3.4.1 温度测量系统的误差分析  33-34
    3.4.2 流量测试系统误差分析  34
  3.5 测试数据及其分析  34-44
    3.5.1 室外温湿度的测量  35-36
    3.5.2 直燃机组参数测量及分析  36-39
    3.5.3 室内温湿度测量及热湿环境分析  39-44
  3.6 本章小结  44-46
第4章天棚辐射-置换通风空调系统模拟  46-70
  4.1 模拟软件简介  46-47
  4.2 数学模型的建立  47-54
    4.2.1 水阀数学模型  47-49
    4.2.2 变频泵数学模型  49-51
    4.2.3 溴化锂机组数学模型  51-54
  4.3 系统模型的建立  54-59
    4.3.1 信息流程图绘制  54-55
    4.3.2 建筑模型建立及相关参数设置  55-58
    4.3.3 空调系统模型建立及其控制方式  58-59
  4.4 系统的模拟分析  59-69
    4.4.1 空调全年制冷（热）量模拟分析  59-62
    4.4.2 典型日空调模拟分析  62-66
    4.4.3 典型空调夏季工况模拟分析  66-69
  4.5 本章小结  69-70
结论及展望  70-72
参考文献  72-74
攻读硕士期间发表的学术论文及科研工作  74-75
致谢  75

天棚辐射—置换通风空调系统仿真模拟与测试研究

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