改进型诱导空调系统能源应用与气流组织研究

摘要

在整个社会用能体系中建筑能源消耗量已占据四成多，暖通空调领域的耗能已成为建筑耗能的主要组成部分。在能源短缺问题愈渐加重的当代，提升空调能源应用过程水平、降低对能源的消耗值得重视。生活质量与水平的逐步提升使室内人居环境的舒适需求也愈发严格，空调系统应提供合理有效的气流组织分布来实现此需求。以上背景下，本文提出一种改进型诱导空调系统，并对该空调系统的能源应用水平与气流组织状况进行研究与分析。
　　整个改进型诱导空调系统主要由三个部分构成，依次分别为风冷式中温冷水机组、集约型空气处理设备机组、末端改进型诱导器。作为冷源，风冷式中温冷水夏季所提供冷冻水的供水与回水温度分别10℃/20℃，供水、回水温差可达10℃；集约型空气处理机组是系统中的关键部件，该设备采用椭圆管换热技术，能够利用中温冷水机组提供的冷冻水实现13℃低温送风；而末端诱导器为改进型全空气诱导器，诱导器喷嘴送风时可诱导室内空气混合并19℃整流送风，在有效利用室内空气余热的同时，创造出无温差感、无气流感的室内环境。
　　在对改进型诱导空调系统进行能源应用研究时，对系统夏季运行工况进行热力学分析，区分系统能量品质实现科学比较。通过对该诱导空调系统及一次回风系统进行分析并对比结果发现，在处理相同房间负荷和室外新风的情况下，改进型诱导空调系统的输入比一次回风系统输入少178.28kW，可节能42.29％；改进型诱导空调系统的损失比一次回风系统的?损失低，而两系统对应效率分别为9.49%和5.58%。
　　为探究末端装置改进型诱导器送风状态下所形成的室内气流分布情况，引入CFD数值模拟方法分别对改进型诱导器送风和风机盘管双层百叶垂直送风方式下的房间气流组织进行模拟，对比得到两种送风条件下房间稳定的温度场和速度场并结合实验所得数据对模拟可靠性进行验证。通过气流组织模拟与实验研究表明，空调房间换热主要以对流形式为主，由于改进型诱导器风口面积大、送风速度小的特点，相对于双层百叶垂直送风形式，改进型诱导器送风温度梯度小、温差小，房间气流速度分布均匀且处在舒适范围。

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第1章 绪 论

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究目的与意义

1.3 国内外研究现状

1.4 课题研究方案

第2章 改进型诱导空调系统介绍

2.1 空调系统概述

2.2 改进型诱导空调系统

2.3 系统空气处理

2.4 系统优点

2.4 本章小结

第3章 系统能源应用研究

3.1（火用）分析理论

3.2 两空调系统的（火用）分析

3.3 工程案例分析

3.4 本章小结

第4章 系统气流组织模拟与实验研究

4.1 CFD计算流体力学基础

4.2 本文CFD处理软件的选择

4.3 物理模型的建立

4.4 网格的划分

4.5 数学模型的建立

4.6 模型实验验证

4.7 模拟结果及分析

4.8 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢