风扇调风作用对建筑空调能耗的影响分析
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浅谈建筑暖通空调负荷成因及影响因素一、前言暖通空调的能耗浪费巨大,进而加重了空调的负荷。
因此,对暖通空调领域的节能十分必要。
二、暖通空调系统能源消耗的构成及主要特点1、暖通空调系统能源消耗的构成暖通空调系统能耗是建筑能耗的重要组成部分,它指建筑物在通风、采暖、电器、空调、照明和热水供应等方面的能源消耗需求。
目前暖通空调系统能源消耗大约占到四至五成,且有逐年上升的趋势。
暖通空调系统能源耗包括新风负荷引起的能耗、建筑物冷热负荷引起的能源消耗及输送设备(水泵和风机)的能耗。
室内设计标准、室外气候条件、其他设备照明等多方面因素都影响着暖通空调系统的能源消耗。
2、暖通空调系统能源消耗的主要特点与此同时,与其它建筑能耗相比有一些特点:首先,能量能影响着暖通空调系统使用效率及选型、系统设计、运行管理等多方面因素,如若暖通空调系统设计不合理,则会降低能源消耗的使用率。
此外,室内中空气环境的冷热质量也会影响到暖通空调系统的效果。
同时也可尽可能多的利用外在环境中天然的能源,如风能、地热能、太阳能等作为能源补充。
暖通空调系统的冷热是通过彼此间交替完成的。
针对这一特定热点,可以采用冷热量回收的方式来节能减排,从而提高暖通空调能源的使用率。
三、建筑暖通空调负荷产生的原因1、计算方法问题我国建筑暖通的计算方法和计算技术已经有了很大发展,并且在热负荷、空调节能等方面取得了很大进步。
1982年的谐波反应法和冷负荷系数法的采用对于建筑暖通空调负荷计算有着更大的提升。
除此之外。
有些建筑暖通企业还采用了源自日本的公比计算方法和源自美国的蓄热负荷系数法等。
这些新型暖通空调负荷计算方法的应用与发展改变了传统的暖通工程空调负荷计算中热与冷负荷不加区别的现象,使得暖通空调负荷计算的原理更加正确和清晰。
但是也应当发现,建筑暖通工程的计算方法仍旧有许多缺陷并造成了空调负荷现象的产生。
例如国内一些单位采用这些新型的计算方法来进行空调冷负荷的试算最后却发现比过去采用国内计算方法的计算结果平均要小30左右。
建筑通风与空调系统随着城市化的进程和人们对舒适生活的追求,建筑通风与空调系统在现代建筑中扮演着至关重要的角色。
它们可以有效地调节室内空气质量和温度,创造舒适的室内环境。
本文将探讨建筑通风与空调系统的原理和应用,以及其在能源节约和环境保护方面的作用。
一、建筑通风系统建筑通风系统是指通过自然或机械手段,将外界空气引入室内,并排除室内污浊空气的一种技术系统。
通风系统可以通过调节室内空气的流动来维持良好的空气质量,去除室内的异味和有害物质。
1. 自然通风系统自然通风系统是利用自然气流的力量来实现室内外空气交换的一种通风方式。
它通常通过设置建筑的开口和通风道来实现。
自然通风系统不需要额外的能源消耗,对于小型建筑和通风需求不高的场所非常适用。
2. 机械通风系统机械通风系统通过使用风扇或风机等机械设备来促进空气流动,以实现室内外空气交换。
机械通风系统可以根据需要精确地调节空气流量和方向,适用于大型建筑和通风需求较高的场所。
二、建筑空调系统建筑空调系统是指通过冷热源、传热设备和风道系统等组成的一种技术系统,用于调节室内空气的温度、湿度和洁净度,为人们创造舒适的室内环境。
空调系统通常分为中央空调系统和分体空调系统。
1. 中央空调系统中央空调系统是通过一套集中供冷供热设备,通过风管将冷(热)空气传送到各个室内空间,以实现整个建筑范围内的空调调节。
中央空调系统具有调节精度高、运行稳定等优点,适用于大型商业建筑和办公楼等场所。
2. 分体空调系统分体空调系统是将冷(热)源设备和室内机分开安装的一种空调系统。
它通过管道连接,将冷(热)空气输送到相应室内空间,实现单个房间或区域的空调调节。
分体空调系统安装简便、使用灵活,适用于住宅和小型商业场所。
三、能源节约与环境保护建筑通风与空调系统在能源节约和环境保护方面发挥着重要作用。
1. 能源节约建筑通风与空调系统可以通过合理的设计和运行,实现能源的高效利用。
例如,合理设置通风口和通风道,可以充分利用自然气流的力量,减少机械通风系统的能耗。
矿井主扇变频调速与节能的探讨摘要本文分析了矿井主扇的通风能力,并对主扇加装变频器后的调速与其它调速的节能效果进行了比较,对矿井主扇加装变频器替代调节风门来满足矿井通风需要的节能效益做了分析。
关键词主扇变频调速器调速节能1、矿井主扇通风能力分析矿井主扇是煤矿的主要设备,其功率较大,昼夜运行,耗电量大,约占全矿总耗电量的20%以上,因此,在选择主扇时必须合理筹划,统盘考虑,在满足通风阻力困难时期风量需求的前提下,在通风容易时期又不能造成较大的能力浪费。
为了减少浪费就要求现场随时调节主扇的供风量。
轴流式风机因其叶片安装角度可调容易实现这一要求,而对于离心式风机则比较困难。
使用离心式风机的矿井,在主扇选择时,是以主扇服务期间应克服的最大通风阻力作为工作风压的,但是这个最大阻力只在一段时期内存在,大部分时期需要克服的通风阻力低于这个工作风压,而离心式风机的功率是随着风量的减少而减少的。
所以,在通风容易时期通常采用闸门节流方式来调节风量。
这样,主扇在运行时消耗在风门阻力上的电能也随之增加,是不经济的。
2、矿井通风调节的理论依据以及调速性能比较2.1矿井通风调节的理论依据由涡轮机相似原理中的比例定律知,主扇相应工况参数风量Q、风压H、转速n、轴功率N之间的关系如以下三式:H/H/=(n/n/)2 Q/Q/=n/n/ N/N/=(n/n/)3从以上三式说明,主扇转速变化时,相应工况的压头,流量和功率分别按转速比的平方,一次方和三次方而变,通过计算表明:风量Q下降到80%,转速n也下降到80%,则功率N降到51%;风量Q下降到50%,转速n 也下降到50%,则功率N下降到13%。
要改变风量Q只要改变主扇的转速就能实现,转速的改变对轴功率的影响非常突出,使节能效果最明显。
2.2变频调速与其它固定电压供电调速的比较采用变频调速技术就可以通过调节电源的频率,改变电动机的转速从而改变风机的风量,利用变频调速可以平稳地使主扇的风量由最大供风量下降到矿井所需要的风量,这时电动机输出功率将大幅度降低,达到节能的目的,风量调节的幅度越大节电效果越明显。
关于风机变频改造的节能计算风机变频改造是一种常见的节能技术,通过改变风机的驱动方式,将传统的恒速供风方式改为变频调速供风方式,能够有效地提高风机的运行效率和控制精度,从而实现节能减排的目的。
在进行风机变频改造时,需要对其节能效果进行计算评估,以确定改造的效果和节能潜力。
风机变频改造的节能计算主要考虑两个方面,即变频调速带来的机械能消耗减少和电能消耗减少。
下面将详细介绍风机变频改造的节能计算方法。
1.机械能消耗减少风机变频调速可以根据实际需要灵活地调整风机的运行转速,避免了传统的恒速运行模式下风机过大的额定负载,降低了系统中的机械能消耗。
机械能消耗的节能计算公式如下:节能率=(1-新风机转速/额定负载转速)×100%其中,新风机转速是风机进行变频改造后的实际转速,额定负载转速是经过计算得到的风机在实际需求工况中的额定转速。
节能率越高,表示通过风机变频改造减少的机械能消耗越多。
2.电能消耗减少风机变频调速还可以避免传统的恒速运行模式下由于流量控制的不准确而造成的额外阻力损失,进而减少系统的电能消耗。
电能消耗的节能计算公式如下:节能率=(1-新风机功率/额定负载功率)×100%其中,新风机功率是风机进行变频改造后的实际功率,额定负载功率是经过计算得到的风机在实际需求工况中的额定功率。
节能率越高,表示通过风机变频改造减少的电能消耗越多。
需要注意的是,风机变频改造的节能计算需要根据实际情况进行,包括风机的型号、负载特性、运行条件等因素的考虑。
在进行节能计算时,还需要获取相应的参数数据,包括风机的额定功率、额定转速、额定流量等信息。
同时,还需要收集对比研究数据,即变频前后的运行参数、节能措施前后的能耗统计数据等,进行综合分析和计算。
风机变频改造的节能计算不仅可以用于风机的节能改造方案的确定,还可以用于节能成本和回报周期的评估。
通过对节能效果的精确计算,可以为企业决策者提供科学、准确的节能改造方案,帮助其合理安排资源,降低能耗成本,提高能源利用效率。
建筑知识:建筑中风力贡献及其对建筑的影响随着社会的发展,建筑也在不断地进步和更新,为人们的生活环境提供了各种便利和保障。
在建筑中,风力作为一种重要的自然力量,对于保证建筑的舒适性和安全性很有作用。
本文将介绍风力在建筑中的贡献以及对建筑的影响。
一、风力在建筑中的贡献1.自然通风和降温风能促进建筑物的通风和降温,有效地实现了室内空气质量的提升和温度的调节。
尤其在夏季高温季节,风能对于降低室内温度和提高人们舒适度起到了重要作用。
因此,在建筑物的设计过程中,需要考虑风的方向和速度等因素,以便最大程度地利用风力、促进自然通风和降温。
2.节能环保风能可以在很大程度上减少建筑的能耗,实现节能环保。
根据实际情况,风力可以让建筑物的室内空气保持新鲜,减少人们对空调的依赖度。
这可以降低能耗,减少室内的二氧化碳排放量以及空气中的污染物质。
而且,通过自然通风的方式,可以在不耗费电力的情况下获得良好的室内空气质量。
3.线性制动器在建筑物的桥梁和塔高等建筑工程中,风能也有很大的贡献,可以作为一种线性制动器,为建筑面临风力的压力提供紧急支持保障。
此外,还可以驱动机械和发电机,从而发挥效益。
二、风力对建筑的影响1.引起建筑物摆动由于风力是建筑最容易受到的天然因素,部分大型建筑物会因为风的作用而发生摆动,从而会对建筑物的结构稳定性造成影响。
因此,对于大型建筑物的设计和施工,需要对建筑物进行科学的防护和控制,以保证其结构的稳定,有效避免震动对建筑物的损坏。
2.建筑物的形状和布局需要考虑风力因素考虑风的因素在很大程度上影响了建筑物的形状和整体布局。
例如,某些地区的建筑物采用了微弱风扇的设计,这种风扇可以利用风的力量増强气流,并且能够增大风力的速度,从而实现优质通风罩效果。
另外,在设计建筑物的时候,需要考虑在风的方向上建造高层建筑,从而最大化地利用风力,减少建筑物对风的阻力。
而在防风和切断风力的产品方面,很多的建筑材料和建筑产品都是从这方面考虑的,如窗户、风挡、隔声等。
建筑节能管理系统的建筑空调系统能耗分析建筑空调系统是建筑节能管理系统中最为重要的组成部分之一,其能耗情况直接关系到建筑整体节能效果的好坏。
本文旨在对建筑空调系统能耗进行深入分析,旨在为建筑节能管理系统的优化提供参考。
一、建筑空调系统的能耗情况建筑空调系统是建筑内最为耗能的设备之一,其能耗主要包括制冷设备的运行能耗、风机能耗以及空调设备的损耗等多个方面。
制冷设备的运行能耗主要与制冷剂种类、制冷量、使用时间等因素有关,同时风机能耗也占据了一定比例。
此外,建筑空调系统在长时间运行过程中还会产生一定的损耗,导致能耗进一步增加。
二、建筑空调系统能耗的影响因素1.建筑结构与朝向建筑的结构和朝向对建筑空调系统的能耗有着直接的影响。
朝南的建筑在夏季受到阳光辐射更为明显,需要消耗更多的能量来进行制冷降温;而在冬季则因为日照时间较短,采暖消耗相对较少。
同时,建筑外墙的保温效果、建筑密封性以及窗户结构也会对空调系统的能耗产生影响。
2.空调系统设计与运行方案空调系统的设计以及运行方案也是影响能耗的重要因素。
设计方案中,主要包括空调设备的种类选择、通风方式、换气频率等内容。
而在运行方案中,空调使用的温度设定、风速控制、运行时间等也会对能耗产生直接的影响。
合理的设计方案和运行方案能够有效降低建筑空调系统的能耗。
3.建筑内部气候需求建筑内部的气候需求是建筑空调系统能耗的根本原因。
根据不同的使用场景和需求,建筑空调系统需要提供不同的温度、湿度以及新鲜空气量等。
因此,在满足舒适需求的同时又要尽可能降低能耗,是建筑空调系统优化中的重要挑战。
三、建筑空调系统能耗的优化策略1.设备更新与升级随着科技的发展,新型的空调设备在能效上有着显著的提升。
建筑主体使用老旧的设备时,可以考虑进行设备的更新与升级,以提高空调系统的能效表现。
采用高效率的制冷设备和风机可以有效减少能耗。
2.智能控制系统的应用智能控制系统可以根据建筑内部气候状况实时调整空调设备的运行参数,以达到最佳的节能效果。
冷却塔风扇增加变频节能原理
冷却塔通常使用风扇来增加空气流动,从而促进热交换和降低水温。
采用变频节能原理可以有效控制风扇的转速,以适应不同的冷却需求,从而实现节能的效果。
首先,让我们了解一下冷却塔的工作原理。
冷却塔通过将热水喷洒到填料层上,利用填料的大表面积和通风的作用使热水与空气进行热交换,从而使水温降低。
风扇的作用是增加空气流动,加速热交换过程。
而采用变频节能原理可以通过控制风扇的转速来实现节能。
传统的冷却塔风扇通常采用恒速运行,这会导致在低负荷情况下也以最大速度运转,浪费能源。
而采用变频器控制风扇的转速,可以根据实际冷却需求来调整风扇的运行速度,使其在满足冷却需求的同时,最大限度地减少能耗。
此外,变频节能原理还可以通过优化风扇的运行曲线,使其在不同工况下都能以最佳的效率运行,进一步提高节能效果。
总的来说,冷却塔风扇增加变频节能原理的核心在于通过控制
风扇的转速和运行曲线,使其在不同工况下都能以最佳的效率运行,从而实现节能的效果。
这种技术的应用可以显著降低冷却塔的能耗,提高能源利用效率,对于工业生产中的冷却系统而言具有重要意义。
大气环境中气象条件对建筑物空调能耗的影响在大气环境中,气象条件对建筑物空调能耗具有重要的影响。
不同的气象条件会导致建筑物内外的温度、湿度等环境参数发生变化,进而影响空调系统的运行效率和能耗。
本文将从气象条件对建筑物空调能耗的影响机制、影响因素以及相应的调控措施等方面进行论述。
一、气象条件对建筑物空调能耗的影响机制气象条件对建筑物空调能耗的影响主要表现在两个方面:一是由气象条件直接影响建筑物内外的热负荷,即冷负荷和热负荷;二是由气象条件间接影响空调系统的运行效率。
在夏季高温季节,气温升高会导致建筑物内部温度升高,增加了空调系统的冷负荷。
高温条件下,建筑物内的人员活动产生的热量也会增加,进一步加大了建筑物的冷负荷。
此外,室外温度的升高还会使得空调系统的冷却水温度升高,降低了冷机的制冷效果,需要增加空调系统的运行时间来满足冷负荷需求,进而增加了能耗。
在冬季,气温降低会增加建筑物内部的冷负荷。
此时,建筑物需要通过加热设备来满足室内温度的要求。
室外温度的降低也会导致热泵空调系统的外部机组工作条件恶化,制热效果降低,从而增加了空调系统的能耗。
此外,气象条件还会影响空调系统的运行效率。
例如,在高湿度条件下,空调系统需要增加除湿的工作量,导致能耗的增加。
同时,风速的变化也会影响空调系统的运行效率。
大风条件下,建筑物的换气和风量要求增加,空调系统需要增加送风和换气的能耗。
二、气象条件对建筑物空调能耗的影响因素不同的气象条件对建筑物空调能耗的影响程度和方式存在差异,主要受以下因素的影响:1. 气温:气温是影响建筑物空调能耗的关键因素之一。
高温条件下,空调系统需要花费更多的能耗来降低室内温度,从而增加了空调系统的能耗。
2. 湿度:湿度对空调系统的能耗影响较大。
高湿度条件下,空调系统需要增加除湿的工作量,从而增加了能耗。
同时,高湿度还会导致人体感觉闷热,增加了人们对空调的需求,进一步增加了空调系统的能耗。
3. 风速:风速的变化对空调系统的能耗也有一定的影响。
建筑物通风与空调系统的节能优化1. 空调系统是建筑物中耗能最大的设备之一,因此对其进行节能优化显得十分重要。
2. 建筑物通风与空调系统的节能优化是为了降低能耗,减少对环境的影响,提高建筑物的舒适度和可持续性。
3. 节能优化的第一步是进行系统的能源分析,了解系统的能耗情况,找出能源浪费的地方。
4. 通风系统是建筑物中的重要组成部分,其有效地运行对于保持空气质量和舒适度至关重要。
5. 通过改进通风系统的设计和操作方式,可以减少系统的能耗,提高空气质量,减少空气污染物的排放。
6. 优化通风系统的方法包括调整通风风量、优化风口位置、增加新风预冷等措施,以提高系统的运行效率。
7. 在进行通风系统节能优化时,应该根据建筑物的使用情况和环境要求,采取合适的节能措施。
8. 空调系统是建筑物中主要的能耗设备,要对其进行节能优化需要从系统的设计、运行和维护等方面入手。
9. 优化空调系统的方法包括调整空调机组的运行参数、改进系统的控制策略、提高设备的效率等。
10. 通过使用新型的高效空调设备、采用智能控制系统、优化系统的运行模式等措施,可以降低空调系统的能耗。
11. 许多建筑物在进行通风与空调系统的节能优化时,常常忽视了建筑外墙的热量传递问题。
12. 建筑外墙是建筑物能量消耗的重要部分,其隔热材料的选择和施工质量直接影响建筑物的能耗和舒适度。
13. 通过提高建筑外墙的隔热性能、优化采光和采暖设计,可以减少建筑物的能耗,提高建筑物的舒适度。
14. 在进行建筑物通风与空调系统的节能优化时,还应该考虑到建筑物的能源利用效率和再生能源的利用。
15. 通过结合建筑物的能源需求和再生能源的供给,可以实现建筑物整体能源系统的节能优化,提高能源利用效率。
16. 总之,建筑物通风与空调系统的节能优化是一个综合性的工程,需要考虑到系统的设计、运行、维护等方面,以实现建筑物能源的高效利用。
通过使用新技术、改进设计理念、优化操作方式等手段,可以实现建筑物通风与空调系统的节能目标,为建筑物的可持续发展作出贡献。
专业论坛暖通空调HV&AC 2015年第45卷第1期5 风扇调风作用对建筑空调能耗的影响分析*福建省建筑科学研究院 福建省绿色建筑技术重点实验室 胡达明☆摘要 通过CFD模拟了风扇调风作用对典型建筑室内风场的影响,将调风作用下室内风速的调节区间作为研究依据。
以PMV作为热舒适性的评价指标,研究了典型人体活动状况下,空调及空调加风扇调风两种工况下的风速和温度等因素的耦合关系,得出了引入风扇调风后满足热舒适性标准时的室内温度值,分析了风扇调风措施对建筑节能的影响及节能潜力,并提出了相关的节能建议。
关键词 建筑节能 风扇调风 空调 预计平均热感觉指数(PMV) CFD模拟Influence of fans on building air conditioningenergy consumptionBy Hu Daming★Abstract Taking control region of indoor air velocity under fan air adjustment condition as study basis,simulates the influence of fan air adjustment on velocity field in typical buildings by means of CFDsoftware.Taking PMV as evaluation index for thermal comfort,studies the coupling relationship among airvelocity,temperature,etc.,under the working condition of air conditioning with and without fan airadjustment under typical human body activity status.Obtains the indoor temperature value meeting thermalcomfort standards with fan air adjustment.Analyses the influence of fan air adjustment measures on theenergy saving of buildings and the potential of energy saving.Puts forward several suggestions for theenergy saving of buildings.Keywords building energy saving,fan air adjustment,air conditioning,predicted mean vote,CFDsimulation★Fujian Academy of Building Research,Fuzhou,China *“十二五”国家科技支撑计划课题资助(编号:2011BAJ01B03)0 引言建筑能耗在我国能源消费结构中占很大比例,降低建筑空调能耗是实现建筑节能的主要途径之一[1-2]。
建筑节能的原则是在满足人体舒适的条件下尽可能地减少能耗,而寻求合理的空调替代方式是空调建筑节能的重要措施。
电风扇是夏季纳凉用的传统家用电器,尽管其舒适性不及空调器,但在某些条件下,能在一定程度上改善室内热舒适,而且比空调节能[3]。
在空调状态下,辅以风扇调风措施,室内热舒适性及节能潜力值得研究。
在热舒适评价方法的相关研究中,最有代表性的是Fanger的研究,即用预计平均热感觉指数PMV和预计不满意者的百分数PPD来描述和评价热环境。
Fanger等人提出,当室内实际温度高于设计温度时,允许提高空气流动速度来抵消较高的室内温度的影响[5-6]。
即室内温度较高时,通过提高风速可以满足“同等热环境”(即PMV指标相同时,认为其热舒适性是相等的)要求。
本文以满足“同等热环境”条件为依据,研究风扇调风作用对建筑空调房间舒适度和节能的影响。
1 相关计算条件的确定1.1 电风扇对室内风速的影响☆胡达明,男,1978年12月生,硕士研究生,高级工程师,副所长350025福州市杨桥中路162号福建省建筑科学研究院(0)15960012962E-mail:hoodaming@163.com收稿日期:2014-04-086 暖通空调HV&AC 2015年第45卷第1期专业论坛首先分析电风扇对室内风速的影响。
由于电风扇种类较多,不同设备的风量也存在较大差异,考虑到目前绝大部分电风扇均具备对风量和风速进行调节的能力,所以采用典型的台式电风扇和典型房间进行研究:直径为300mm、额定功率为40W的台式电风扇,最大风量为1m3/s[7];典型房间尺寸为3.6m×4.8m×3m。
在上述条件下,忽略室外风速对室内空气流速的影响,采用CFD软件研究电风扇对室内风速的调节范围,模拟结果见图1,2。
图1 电风扇沿短轴方向送风流速由图1,2可以看出,不论电风扇沿房间宽度方向放置还是沿房间长度方向放置,电风扇出风口风图2 电风扇沿长轴方向送风流速速约为10m/s,主要工作区域风速可达2m/s以上,房间平均风速约为1.4m/s。
如果考虑吊扇等形式,风速的可调节范围将更大。
综合考虑电风扇的形式、挡位调节以及风扇风向等因素,电风扇对室内风速的调节区间为0.1~1.5m/s是基本合理的。
1.2 室内PMV计算参数由于PMV涉及的参数较多,其计算也较为复杂,以下将在典型条件下,重点关注空调环境室内设定温度、风速与热舒适性及能耗的关系。
设定条件见表1。
表1 室内PMV计算参数参数范围备注人体代谢率/(W/m2)躺着休息:46;坐着休息:58;坐着活动(站着休息):70;站着活动:93适用于普通居住建筑及办公楼、商场、车站等公共建筑,且均取外部做功消耗W=0服装热阻/(m2·℃/W)0.08夏季常规着装空气相对湿度/%50按照空调设计相对湿度取40%~65%空气流速/(m/s)空调条件下,0.2;电风扇条件下,0.1~1.5分别参考空调设计风速、电风扇对室内风速的影响范围及文献[8]取值平均辐射温度/℃室内空气温度+2考虑夏季围护结构内表面温度比室内温度高1~3℃室内空气温度/℃21~29涵盖空调条件下房间能达到的可能温度2 电风扇用于空调房间的节能分析2.1 单一空调工况下的热舒适性对于室内热舒适性而言,全年绝大多数时间满足|PMV|≤0.5即可,冬季可取-0.5~0,夏季可取0~0.5,这对节能是有利的[9]。
基于既能满足热舒适性又有利于节能的考虑,本研究取PMV=0.5作为研究分析的基准(即“同等热环境”的比较基准)。
对表1中设定条件下(服装热阻为0.08m2·℃/W、空气相对湿度为50%、空气流速为0.2m/s)的PMV进行计算,得出在单一空调工况下室内温度与PMV的关系,如图3所示。
由图3可以看出:1)人体活动的强度越小,热舒适性随温度的变化越敏感,即斜率越大。
2)PMV与室内温度呈线性关系,且随着人体图3 空调状态下室内温度与PMV的关系活动的强度变小,室内标准舒适温度(即PMV=0.5对应的温度)升高。
从数值上来说,人处于躺着休息、坐着休息、坐着活动(站着休息)、站着活动4种典型活动状态下,室内能满足节能和热舒适性要求(即PMV=0.5)的标准温度分别为26.8,2015(1)胡达明:风扇调风作用对建筑空调能耗的影响分析7 25.6,24.4,22.2℃。
2.2 空调加风扇调风工况下的热舒适性将风扇调风引入室内,且风扇调风风速设定在0.1~1.5m/s范围内时,可以计算得到在典型的人体活动状态下,不同室内温度时风速对PMV的影响,计算结果见图4。
图4 不同室温时人在不同活动状态下风速对PMV的影响从图4可以看出:1)室内风速与PMV指数呈非线性关系变化,风速越大,PMV越小。
2)在同一种活动状态下,室内温度越高,曲线越平滑,说明在温度较高的情况下,通过风扇调风对降低PMV的作用减小,同时也反映出在夏季最炎热时,通过单一的风扇调风很难满足室内热舒适性要求,所以风扇调风只能作为辅助降温措施,无法完全替代空调。
3)随着人体活动强度变大,等温度曲线越密集,说明活动量越大,通过风扇调风来改善室内热舒适性越具有可行性。
综上所述,在采取电风扇调风措施的情况下,室内的空调设定温度适当调高后仍能满足热舒适性要求。
所以,对空调加风扇调风工况下(服装热阻为0.08m2·℃/W、空气相对湿度为50%、空气流速为1.5m/s)的PMV进行计算,得出该工况下室内温度与PMV的关系,如图5所示。
可以看出:在躺着休息、坐着休息、坐着活动(站着休息)、站着活动4种典型活动状态下,室内能满足节能和图5 空调加风扇调风状态下室内温度与PMV的关系热舒适性要求(即PMV=0.5)的标准温度分别为28.6,27.6,26.6,24.7℃。
2.3 风扇调风作用对空调室内温度的影响从以上的分析可知,在空调房间内采用风扇调风,可以改善室内热舒适。
在满足室内节能和热舒适性要求(即PMV=0.5)的前提下,不采用风扇调风和采用风扇调风时,人体4种典型活动状态下室内适宜的温度分别为26.8,25.6,24.4,22.2℃和28.6,27.6,26.6,24.7℃。
所以风扇调风的补偿作用使得提高室内空调的设置温度成为可能,对降低空调能耗十分有利,其温度补偿作用见图6。
图6 风扇调风的温度补偿作用图6表明,人体在4种典型活动状态下,风扇调风的温度补偿作用范围为1.8~2.5℃,平均为2.1℃,即在空调房间采用风扇调风措施,可以将空调设置温度调高2℃左右;同时,从图6还可以看出,人体活动强度越大,风扇调风补偿作用越明显,这就为以坐着活动(站着休息)、站着活动为主的办公楼、学校、商场、车站等公共建筑的空调节能创造了良好的条件。
2.4 风扇调风作用对建筑能耗的影响由于风扇调风的补偿作用为2℃左右,也就是说在风扇调风状态下,在满足同等热环境要求时,可以将空调设定温度由26℃提高到28℃,这将对建筑空调能耗产生较大的影响。
为了研究风扇调8 暖通空调HV&AC 2015年第45卷第1期专业论坛风作用对建筑能耗的影响,选取某典型办公楼(见图7)进行分析。
该建筑总建筑面积7 000m2,高26.90m,南北向,为框架结构,建筑地上6层,地下1层。
体形系数为0.25,窗墙面积比为0.32,图7 某典型办公楼建筑效果图屋顶传热系数为0.6W/(m2·K),外墙平均传热系数为1.0W/(m2·K),外窗平均传热系数为2.8W/(m2·K),外窗平均遮阳系数为0.4。