辐射供冷与下送风复合空调系统性能对比研究

贴附射流辐射冷顶板复合空调系统的性能研究李念平;孙烨瑶;钱佳炜;苏林;张絮涵【摘要】通过实验小室进行对比实验,研究采用贴附射流与辐射冷顶板空调系统复合后对室内热环境的影响,以及该复合系统防止辐射冷顶板结露的效果.结果表明,贴附射流与辐射冷顶板复合空调系统相对单纯的辐射冷顶板空调系统而言,复合空调系统的辐射冷顶板降温速度更快,降温幅度更大,在室内热环境方面,其壁面温度及室内空气温湿度更低.可以认为采用贴附射流与辐射冷顶板空调系统复合运行时,能有效降低辐射冷顶板附近空气的露点温度,防止辐射冷顶板结露,且此时辐射冷顶板空调系统的制冷性能更佳.【期刊名称】《湖南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(042)011【总页数】6页(P119-124)【关键词】结露;辐射冷顶板;贴附射流;室内热环境【作者】李念平;孙烨瑶;钱佳炜;苏林;张絮涵【作者单位】湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082;湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082;湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082;湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082;湖南大学土木工程学院,湖南长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TU831辐射供冷空调系统是近几年在国内开始应用的一种新型空调方式，通过降低围护结构内表面中一个或多个表面的温度，形成不同形式的冷辐射面，依靠冷辐射面与人体、家具及围护结构其余表面的辐射热交换进行降温[1-2].辐射供冷空调系统具有节能、舒适性强、污染性小等优点，但同时也存在易结露、供冷能力有限、新风不足等问题，制约着辐射供冷的推广应用[3-5].为了解决这几大问题，国内外学者做了大量研究，其中以运用低温送风技术与辐射供冷相结合的研究较为广泛.我们可以大致将此类复合系统分为3类：地板送风与地板辐射供冷复合系统，置换通风与辐射供冷复合空调系统，以及贴附射流与辐射供冷复合空调系统[6-12].一方面，地板辐射供冷除了一般侧壁或顶板辐射供冷的易结露、供冷能力受限的缺点外，还存在另外两大缺陷：一是过低的地板辐射面温度易引起人体的不舒适感；二是受冷却地板辐射面的影响，密度较大的冷气流下沉，易形成较大的室内竖向温差[13].而另一方面，由周根明的研究中我们了解到在同样的辐射板工作温度设定下，置换通风-辐射板系统可能较贴附射流-辐射板系统更易发生结露现象；而对于相同冷负荷的房间，贴附射流-辐射板系统在人体断面处平均温度更低，人体脚部断面气流的分布也更不容易产生“吹风感”[14]，即贴附射流-辐射板系统无论是防结露效果还是室内环境的舒适度都优于置换通风-辐射板系统.因此，我们可以预见，贴附射流-辐射供冷复合系统将是解决辐射供冷系统问题，推广辐射供冷空调系统的最佳途径.现在国内关于贴附射流-辐射供冷复合系统的研究多依赖于计算机CFD模拟[15-17]，实验研究的情况较少，本文即针对独立新风贴附射流与辐射冷顶板复合空调系统搭建实验小室进行研究.1.1 实验小室介绍为进行实验，搭建了一个应用贴附射流与辐射冷顶板复合空调系统的模拟实验小室.为了保持更稳定的环境，避免日晒雨淋的影响，实验小室建在室内，分为两个独立的腔室，上层腔室的建立是为了模拟楼上的建筑物.下层为实验空间，尺寸为(长×宽×高)：1.5 m×1.5 m×1.5 m，实验小室西面开尺寸为0.72 m×0.51 m的小窗，作为安装风管及人员进出的通道(图1及图2).房间墙体材料为加气混凝土砌块，顶面辐射盘管管材采用PE-Xc管，管径为DN20，使用双回路布置方式，当两个回路一起运行时，管间距为150 mm.实验小室的尺寸结构及详细材料见图3，管路布置见图4.辐射冷顶板采取热源塔作为冷源，独立新风由普通空调机组处理室外新风后提供.1.2 实验仪器布置由于实际实验中要实现温度、湿度分布的连续测量难度较大，因此，本文仅针对顶板、壁面及室内固定点进行仪器布置监测对比.温度传感器为Pt-100，混凝土辐射冷顶板及地板均布置4个测点，实验小室壁面各布置3个测点，均匀分布，测点布置图见图5；室内空气温湿度由TD记录仪测量，分别设置于混凝土辐射冷顶板下及房间中心.实验测量仪器及精度见表1.根据所搭建的实验小室及研究目的，设置A，B两组实验进行对比．A：采用独立新风贴附射流与辐射冷顶板复合空调系统供冷.贴附射流送风口为0.05 m×1.00 m的条状送风口，设置位置见图5．B：仅采用辐射冷顶板系统单独供冷.为最大程度减少可变因素，消除独立新风对对比实验结果的影响，拟采用风速低，对室内气流分布影响小的送风方式向室内送入与方案A等量且处理到相同状态下的独立新风.在实际操作中，采用在送风管末端接一管径与送风管管径同等大小的空心圆柱体，其上均匀分布小孔，置于实验小室中心进行送风.具体实验设置参数如表2所示．辐射冷顶板供冷采用回水温度控制法，控制回水温度为10 ℃，室内设置功率为500 W的电磁炉，作为内热源.本实验中，拟测量观测的参数为：1)混凝土辐射冷顶板温度；2)实验小室各壁面温度；3)实验小室内空气温湿度.3.1 辐射冷顶板运行状况对比如图6所示，实验B进行至16：25时，辐射冷顶板的温度为19.575 ℃，而由图10和图11可知，此时辐射冷顶板下方空气温湿度分别为27.8 ℃，61%，可查得空气含温量为14.469 g/kg，露点温度为19.597 ℃，此时辐射冷顶板温度已低于空气露点温度.在设置测量仪器的锡箔纸处，由于其表面光滑，我们已经可以观察到出现了一定的膜状雾气(图7(a)).继续进行实验，在17：30时辐射冷顶板下方空气温湿度分别为27.5 ℃，59%，可以查得空气含湿量为13.735 g/kg，露点温度为18.782 ℃，辐射冷顶板的温度为18.75 ℃，此时混凝土顶板也可以观察到明显结露情况(图7(b))，实验小室内空气温湿度分别为28.2 ℃，55%.而实验A系统运行至18：00时，辐射冷顶板下方空气温湿度分别为19.6 ℃，68%，可以查得空气含湿量为9.769 g/kg，露点温度为13.544 ℃，辐射冷顶板的温度为16.775 ℃，仍然在空气露点温度之上，无结露现象发生，此时，实验小室内空气温湿度分别为20.3 ℃，60%.由以上分析可以得知，采用独立新风贴附射流能够有效降低辐射冷顶板下方空气的露点温度，防止辐射冷顶板结露.此方法能够在一定程度上增加辐射冷顶板的降温极限范围，提高制冷能力，降低室内空气温度.在本次实验中，实验A的辐射冷顶板的最低温度与实验B相较降低了近2 ℃，而室内空气温度则相差8 ℃左右. 3.2 辐射冷顶板温度对比对不同实验条件下辐射冷顶板的降温情况进行简单的线性拟合后(图8)，可得实验A的拟合直线斜率为-2.088 5，实验B的拟合直线斜率为-2.041 65，我们注意到，实验A中辐射冷顶板的降温速度更快，在实际应用中可更迅速地达到使用者的要求温度.3.3 实验小室各壁面温度对比由图9我们观察到，实验A中实验小室各壁面降温速度同样较实验B快，且最终的壁面温度均低于实验B中的壁面温度，可说明实验A的复合系统制冷效果较实验B好.但实验B中各壁面温度相差较小，而实验A中西、南方向壁面温度则明显低于东、北方向壁面.造成这一现象主要是贴附射流风口安装在东面墙端部，低温低湿的独立新风正面吹向该壁面的缘故.3.4 室内空气温湿度对比室内空气的温度对比情况也与辐射冷顶板及室内壁面的对比情况类似，采用贴附射流与辐射冷顶板复合空调系统供冷的实验A中，靠近辐射冷顶板部位的空气及实验小室中部的空气温度都远远低于实验B中的情况，且实验小室内空气温度的下降速率也较实验B要快，从图10可以明显看到，实验A中两处测点的空气温度均在短短15 min内陡降6 ℃以上，这正是独立新风贴附射流造成的影响.而室内空气的湿度分布情况，我们从图11中看出，实验A中实验小室内的空气湿度虽然整体平均水平较实验B低，但其波动情况比实验B中的空气湿度波动剧烈，经过方差计算可知，实验A中实验小室湿度变化的标准差为4.277，实验B则为5.813，可认为实验A中实验小室内的空气湿度因为送风方式的不同，更易受到独立新风间歇送风的影响.由此次实验的结果分析我们发现，应用独立新风贴附射流的辐射冷顶板空调系统：1)辐射冷顶板降温速度更快，且由于其下方空气为贴附射流风口送出的独立新风，露点温度低，辐射冷顶板不易结露，因此降温幅度更大；2)由于辐射冷顶板降温幅度增大，可承担的冷负荷也随之增加，室内壁面温度及空气温度均大大低于不采用贴附射流的辐射冷顶板空调系统；3)但室内的空气湿度波动较大，易受到贴附射流送入独立新风的间歇性、不稳定性的影响.我们认为，辐射冷顶板空调系统在实际应用中可以采用独立新风贴附射流的方式来解决顶板易结露的问题，且该方式可以增加空调系统的制冷量，改善辐射冷顶板空调系统冷负荷受限的情况.但是同时我们也要注意到，由于提供独立新风的空调机组会存在一定的间歇性和波动性，对室内空气湿度的稳定性将造成较大影响，不适用于对空气温湿度有严格要求的场所.当然，本文也存在不足之处.由于实验小室的大小限制，仅针对贴附射流与辐射冷顶板复合空调系统对室内壁面温度及空气温湿度的影响进行了分析，实际应用时贴附射流对室内的气流分布也十分重要，对人体的热舒适性存在一定的影响.另外独立新风与辐射冷顶板分别承担冷负荷的分配问题也与该方案的经济适用性有所关联.对于这些相关问题的探讨我们将在以后的研究中继续努力完善.†通讯联系人，E-mail:******************【相关文献】[1] 康宁,宜永梅,殷清海.辐射供冷现状及发展趋势[J].建筑节能,2009,37(219):74-76KANG Ning, XUAN Yong-mei, YIN Qing-hai. 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Study of wall-attached-jet way affecting the natatorium condensation[J].Low Temperature Building technology,2008,124(4):115-117. (In Chinese)。

新风送风方式对辐射吊顶制冷量影响研究发表时间：2020-09-28T08:14:31.157Z 来源：《房地产世界》2020年9期作者：张渝[导读] 适当提高贴附射流新风送风速度，增加对流换热量；同时适当降低新风温度，提高辐射换热量。

重庆华宇集团有限公司重庆市 401121摘要：而辐射空调系统作为一种新型的空调末端，不但由于其无噪声，能使房间温度分布均匀的特点，极大改善人体的热舒适性，而且由于其能够使用高温冷源的特点，使空调系统相较于传统的强制对流空调COP更高，从而达到节能的目的。

本文对比分析贴附射流和置换通风对辐射吊顶制冷量的影响，给出两种送风方式下辐射空调制冷量的参考值，为以后进一步的研究提供数据支持。

关键词：新风送风方式；辐射吊顶；制冷量影响1、试验概况1.1试验台风系统本次试验在2个相同的试验室内进行，试验室尺寸为5m×3m×2.3m，四周墙壁和屋顶材料为50mm厚的聚苯彩钢板，其中南墙为外墙（3m×2.3m），墙上有3m×1.45m的外窗，北墙有一个0.62m×1.72m的门新风处理流程如图1所示。

试验室辐射吊顶使用9块毛细管网金属辐射板，每块尺寸为1500mm×800mm。

9块辐射板分为3排，每排3块，辐射板之间没有空隙，吊顶距离东、西墙均为0.3m，距南、北墙分别为0.35，0.15m。

流量传感器测得的数值传输到MX100型数据采集器，再经过电脑处理发送指令调节电动二通阀，从而控制辐射吊顶供水流量；温度传感器测得的数值传输到MX100型数据采集器，再经过电脑处理发送指令调节两个电磁阀的开度大小，从而控制辐射吊顶供水温度。

2、试验内容及测点布置2.1试验内容为研究新风在不同送风方式下对辐射吊顶制冷能力的影响，本次试验内容见表1。

表1 试验内容由表2的结果可以看出，在置换通风条件下，室内不同平面的平均温度均比在贴附射流条件下高，可以认为贴附射流的条件下比置换通风具有更好的制冷能力。

三种方式辐射供冷室内热环境对比分析陈露;廖胜明【摘要】辐射供冷是一种舒适、节能的新型空调形式.为了比较相同面积顶板、地板和墙壁三种不同辐射供冷方式与置换通风相结合系统的室内热环境情况,建立供冷系统室内数值模刑并运用DTRM辐射模型进行不同供冷情况的数值模拟.对室内垂直温差、吹风感、PMV-PPD指标及能量利用效率进行分析比较,发现在统一设置参数下顶板辐射供冷系统热舒适指标最为理想,地板辐射供冷系统最差;但足地板辐射供冷系统能量效率最高.计算为合理优化各不同系统提供了一定的理论依据.【期刊名称】《建筑热能通风空调》【年(卷),期】2010(029)003【总页数】4页(P53-56)【关键词】辐射供冷;置换通风;热环境;热舒适【作者】陈露;廖胜明【作者单位】中南大学能源科学与工程学院;中南大学能源科学与工程学院【正文语种】中文与传统空调完全利用空气对流换热实现房间冷却不同，辐射供冷主要利用辐射换热方式实现房间冷却的目的，辐射制冷具有直接、高效、舒适等优点，近年来得到广泛关注。

辐射板可以布置在天花板、地板或墙壁，形成不同的辐射供冷方式[1]。

置换通风是利用室内的密度差而使污浊热气流上升来实现空气调节的，通常，其送风装置靠近地板布设，下送上回，调节室内湿度防止结露并提供一定的冷量及新鲜空气。

辐射供冷系统加上辅助置换通风相结合，供冷与通风合理分工，具有节约能源，换热量更大，提供新风，提高舒适度等诸多优点，得到了更为广泛的应用[2、3]。

本文对顶板、地板、墙壁三种辐射供冷方式与置换通风相结合的系统进行室内热环境数值模拟，对室内热环境进行了分析对比研究。

1 物理问题和数学模型1.1 物理问题本文研究对象是长沙地区一间单人办公室，房间尺寸为2600 mm×2200mm×2700 mm，一面南外墙，假设人体处于房间正中间坐姿，将坐姿人体简化成由长方体组合而成[4]，高度1200 mm，不考虑室内其他热源影响，地面与其他墙面设为绝热，风口尺寸400 mm×200 mm，下送上回，如图1所示。

地板辐射供冷与置换通风复合系统的研究与应用摘要：地板辐射供冷与置换通风复合系统（下文简称复合系统）作为一种新兴的空调系统逐渐进入暖通工作者的视野，并被应用于部分建筑中，取得了不错的效果。

本文对地板辐射供冷、置换通风及复合系统的研究背景、意义、现状以及应用进行综述，为该领域的研究提供参考。

关键词：地板辐射供冷；置换通风；复合系统1背景及意义建筑室内环境是人们生存时间最长的环境之一，室内环境品质在人们的生活生产中扮演着极其重要的角色。

暖通空调系统的设置若存在不合理，容易导致室内热环境以及空气品质较差，引发病态建筑综合症，对人体生理和心理产生不利影响。

传统的暖通空调系统中，全空气系统技术较为成熟，并被广泛使用，此类空调系统依靠空气承担房间冷负荷，所需空气量多、风道断面尺寸大，存在能耗高、吹风感强等问题。

另一种风机盘管与新风系统结合的空气-水系统当下也被广泛应用，但是在室内负荷较大的情况下，较大的送风量仍然会导致吹风感，另外，风机盘管内部长期为潮湿环境，容易滋生细菌，导致室内空气品质不佳。

暖通工作者的目标是探索节能、舒适的暖通空调系统，在传统暖通空调系统已不能满足人们对于部分建筑室内环境要求的背景下，需要对新型暖通空调系统展开研究。

热传导、热对流与热辐射为热能传递的三种基本方式，其中，辐射换热对人体具有较高的热舒适性。

辐射供冷主要靠供冷部件与建筑围护结构内表面之间的辐射换热消除室内冷负荷，一般以水作为冷媒，具有占空间小、效率高等优点。

但地板辐射供冷系统在增加了人体辐射换热量、改善了室内热环境的同时也具有很大的局限性，地板易结露的特点限制了地板辐射的制冷量，在不补充新风系统的情况下也很难满足室内空气品质。

置换通风作为一种成熟的通风技术可以很好的与地板辐射供冷系统相结合，置换通风送风口直接将处理过的低速新风送入人员活动区，能有效改善室内空气质量，提升人体热舒适性。

因此，复合系统作为一种新兴的空调系统越来越受到学者的关注。

辐射供冷空调系统研究进展1. 概述- 辐射供冷空调系统的定义和优势- 研究辐射供冷空调系统的背景和意义2. 辐射供冷系统的设计与组成- 辐射供冷系统的工作原理- 系统组成及构造，包括辐射供冷面板、水路、换热器等设备3. 辐射供冷系统性能分析与优化- 辐射供冷系统冷负荷的计算和评估方法- 系统性能参数的分析与优化，包括流量、压降、热交换效率等4. 辐射供冷系统的应用及发展趋势- 辐射供冷系统在建筑节能领域的应用案例介绍- 辐射供冷系统未来的发展方向和趋势5. 结论- 辐射供冷系统的优势和应用前景- 辐射供冷系统在节能减排和建筑舒适度提高方面的作用- 辐射供冷系统研究存在的问题和未来发展的建议Chapter 1: 概述随着全球经济和人口的增长，能源消耗量也在持续增加。

建筑行业是能源消耗量最大的领域之一，而空调系统是建筑中最大的能源消耗者之一。

传统的空调系统通常使用冷水机组和空气处理系统来实现空调效果，这样的系统存在能源消耗高、对环境污染高的缺点，因此迫切需要新型节能环保的空调系统。

辐射供冷空调系统由于其优异的性能和环保特性而备受关注。

辐射供冷空调系统是一种利用水循环产生冷辐射的供冷系统。

该系统使用特殊的面板产生冷辐射，通过阀门和管道控制水的流动，使冷水循环在面板内，产生负载调节能耗，并最终实现室内舒适的效果。

相比于传统的空调系统，辐射供冷空调系统具有以下优点：1. 能耗低：由于使用水循环产生冷辐射，辐射供冷系统的能耗相比传统空调系统要低很多。

2. 环保：和传统空调系统相比，辐射供冷空调系统中不需要使用任何制冷剂，从而避免了环境污染。

3. 舒适度高：辐射供冷系统产生的冷辐射更加均匀，可以减少不同位置的温度梯度，提高室内空气质量，从而提高人们的舒适度。

4. 维护成本低：相比于传统的空调系统，辐射供冷系统的维护成本要低很多，因为没有制冷系统，也没有制冷剂。

5. 安装灵活：辐射供冷系统的面板可以根据建筑的具体情况进行定制，从而减少了安装时的麻烦。

辐射吊顶供冷与不同新风系统复合时的性能研究
于志浩;金梧凤;刘艳超
【期刊名称】《制冷技术》
【年(卷),期】2013(000)004
【摘要】辐射吊顶与置换通风和贴附射流复合系统夏季运行时，辐射板的供冷能力和消除负荷方面的贡献率有所不同，不同的送风方式对室内气体温度分布的差异性也是学者们研究的重点。

本文从防结露控制方案入手，针对上述差异性，在某实验台进行实验，并对房间的舒适性情况进行记录。

结果表明，贴附射流对于发挥辐射板的供冷能力以及提高辐射板消除负荷贡献率要优于置换通风。

两种送风情况下均能满足舒适性要求，置换通风舒适性优于贴附射流。

【总页数】4页(P37-40)
【作者】于志浩;金梧凤;刘艳超
【作者单位】天津商业大学天津市制冷技术重点实验室，天津 300134;天津商业大学天津市制冷技术重点实验室，天津 300134;天津泰达建设集团，天津 300134【正文语种】中文
【相关文献】
1.毛细管辐射加独立新风系统供冷性能实验研究 [J], 刘前龙;傅允准
2.冷辐射吊顶+独立新风空调系统的CFD模拟研究——新型空调系统在居室中的运用 [J], 钱锋
3.辐射吊顶供冷加独立新风系统的设计及控制策略 [J], 易伶俐;孙婷婷
4.吊顶辐射冷却塔供冷系统试验研究与性能分析 [J], 王晓霖;翟晓强;杨燕
5.毛细管网吊顶辐射空调与新风耦合的性能研究 [J], 于志浩;金梧凤;刘艳超
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