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辐射冷顶板条件下冷负荷特性的研究

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第1章 绪论

1.1 课题背景

1.1.1 空调发展前景

1.1.2 实际中辐射换热方式

1.2 国内外文献综述

1.2.1 辐射板性能研究

1.2.2 辐射冷顶板加置换通风系统

1.2.3 独立新风加辐射冷顶板系统

1.3 本文主要工作

1.3.1 本文研究内容

1.3.2 本文研究目的

1.3.3 课题来源

第2章 辐射冷顶板设计方法

2.1 温湿度独立控制系统

2.1.1 温湿度独立控制系统介绍

2.1.2 温湿度独立控制系统的组成形式

2.2 辐射冷顶板加独立新风系统

2.2.1 辐射冷顶板

2.2.2 独立新风系统

2.2.3 辐射冷顶板加独立新风系统特点

2.3 辐射冷顶板加独立新风设计方法

2.3.1 目前辐射冷顶板冷负荷计算方法

2.3.2 辐射冷顶板面积计算

2.4 辐射冷顶板设计中存在的问题

2.4.1 房间得热量的差异

2.4.2 系统承担冷负荷的差异

2.4.3 热源表面温度的变化

2.5 本章小结

第3章 辐射冷顶板冷负荷特性实验研究

3.1 辐射冷顶板实验平台介绍

3.1.1 辐射冷顶板

3.1.2 新风机组

3.1.3 辐射冷顶板加独立新风系统控制

3.2 辐射冷顶板冷负荷实验设计

3.2.1 实验房间介绍

3.2.2 实验设备及功能介绍

3.2.3 实验数据分析

3.3 本章小结

第4章 辐射冷顶板冷负荷计算

4.1 空调冷负荷计算方法

4.1.1 空调冷负荷计算的原理与特点

4.1.2 空调冷负荷计算方法发展

4.2 辐射冷顶板下负荷计算方法比较

4.2.1 冷负荷系数法

4.2.2 热平衡法

4.3 热平衡法计算辐射冷顶板负荷

4.3.1 辐射冷顶板的热平衡方程

4.3.2 房间围护结构内表面热平衡计算

4.3.3 房间空气的热平衡计算

4.4 热平衡方程组的求解

4.5 本章小结

第5章 辐射冷顶板条件下冷负荷特性模拟

5.1 辐射冷顶板模拟计算平台

5.2 辐射冷顶板的计算模型

5.3 辐射冷顶板的模拟分析

5.3.1 辐射冷顶板模拟结果

5.3.2 房间壁面得热的差异

5.3.3 房间负荷的差异

5.4 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录)

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摘要

辐射冷顶板以其突出节能效果得到了广泛的关注,然而由于国内起步较晚,现阶段很多方面的研究都是借鉴传统对流空调。本文研究辐射制冷系统负荷特性,分析传统对流空调设计方法是否适合于辐射制冷系统的设计。
   文章介绍了辐射冷顶板加独立新风系统,新风控制房间湿度,辐射冷顶板承担大部分冷负荷,可以节省建筑消耗的能源。现阶段辐射制冷系统负荷计算沿用传统空调负荷计算方法,辐射冷板面积的计算采用等效辐射换热系统的方法。然而,由于辐射制冷系统房间特性的改变,房间负荷也与传统空调有所不同。文章从房间得热量,辐射冷板承担的负荷,热源表面温度的变化三方面阐述了不同之处。
   通过实验分析,得到房间各壁面的温度分布情况,作为房间负荷特性研究的基础。实验结果表明:辐射空调下壁面温度低于空气温度,与对流空调下的结果相反。
   文章分析了空调冷负荷计算的方法,由于冷负荷系数法采用的冷负荷系数是在对流空调下得出的,并且计算的是进入房间空气的热量,因此并不适用于辐射冷顶板冷负荷的计算,而热平衡法可以计算房间各个壁面温度和室内空气的温度,因此可以作为冷负荷计算的依据。
   文章利用TRNSYS模拟软件对辐射制冷系统负荷特性进行了模拟。从模拟结果中,可以看出辐射冷顶板控制25℃的冷板表面温度和对流空调系统控制26℃的空气温度,房间的作用温度基本一致,以此作为负荷特性比较的基础。文章以房间西北墙为例,得出辐射冷顶板由于采用辐射换热使壁面温度降低,而使进入房间的热流增加。由于辐射冷顶板下与对流系统冷负荷虽然趋势一致,但并没有在温度较高和较低时均较为接近,因此不能通过计算对流空调冷负荷来近似得到,而需要通过热平衡法利用模拟软件进行计算。

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