夜间通风与人工制冷耦合运行策略研究

本文利用CFD软件对某办公建筑一个房间进行了24 h非稳态热环境的动态模拟,包括室外温度,太阳辐射等非稳态条件。根据夜间通风量的变化对建筑维护结构蓄热的影响从室内热环境进行了计算分析,在满足室内环境热舒适要求的前提下,适当加大夜间通风量,寻找一种节能的运行模式,从通风空调联合运行机制上探讨节能潜力。     

长沙市某办公建筑室内热环境与供暖行为研究

为了研究室内热环境与人员的供暖行为，以长沙市某办公建筑为例，对该办公建筑室内外热湿环境与供暖系统能耗进行了连续监测。根据室内温度、相对湿度与供暖设备能耗数据，分析了室内人员供暖行为以及室内热环境频率特性，并采用逻辑回归方法构建室内供暖设备开启率预测模型。结果表明：该办公建筑冬季室内平均温度为20.1 ℃，平均相对湿度为43.6%；室内供暖设备开启时刻室内温度均值为13.6 ℃，关闭时刻室内温度为22.8 ℃（人员热偏好行为作用下）；根据所构建的室内供暖设备开启率预测模型（sig = 0.000），得出当室外温度为10.7 ℃时，室内供暖设备开启概率为80%。     

吐鲁番地区民居夏季热舒适测试研究

选取吐鲁番盆地典型的土木楼房式民居为研究对象,针对其热环境进行现场测试研究,测试参数包括太阳辐射强度、风速、空气温度、空气湿度、壁面温度和黑球温度。通过对测试数据的整理和舒适性分析,证明当地民居热环境存在过热、干燥和气闷三大问题。传统的应对方法有二:一是加强建筑的遮阳、隔热和蓄热性能,利用大地冷源降温;二是针对不同时段的气候特征改变生活空间,创造相对舒适的热环境。本文在肯定其传统经验的同时,指出民居室内过分封闭不仅不利于夜间通风降温,而且导致白天过于闷热。此问题亟待解决。     

兰州市某高校学生公寓春季热舒适调查研究

为探究高校学生公寓春季室内热舒适状况,采用现场测试与问卷调查相结合的方法对兰州市某高校14间学生公寓室内热环境状况进行了现场调查研究,共获得181份有效人体热反应样本。运用统计分析法对受试者的热感觉、衣服热阻与操作温度进行了回归分析。结果表明,春季公寓内学生着装的平均服装热阻为0.689clo,90.1%的学生对室内20.4℃的平均温度表示接受;实测热中性温度为17.8℃,预测热中性温度为19.8℃,所期望的室内温度为18.7℃;80%的学生可接受的操作温度范围是17.7~22.1℃,其热接受温度下限比同属寒冷地区西安市的高3.2℃。该研究结果可为兰州高校学生公寓室内热环境的控制和制定其室内热舒适标准提供参考。     

突变热环境中桌面风扇作用下的热舒适研究

为了研究温度突变工况下使用风扇对人体热舒适的影响,在人工环境实验室内,营造了不同的温度突变环境(34℃-26℃-34℃、34℃-28℃-34℃、34℃-30℃-34℃)对20名青年受试者开展了人体热反应的实验研究。实验对比分析不同工况下受试者心理和生理反应的变化。实验结果表明,温度突降时,会出现“冷感超越”现象,且温差越大,超越现象越明显,热感觉稳定时间更长。使用桌面风扇可以使热感觉更快地达到稳定。皮肤温度也随温度突变发生显著变化。同时得到受试者在三种不同温度工况下的偏好风速,发现使用风扇能显著改善热湿环境中受试者的热舒适。     

室内自然通风环境热舒适性研究

通过建立室内自然通风模型,研究了系统在不同温度、不同进风口风速及不同外窗开度情况耦合工况下,人体热舒适感受能够承受的温度上限和空气流速与外窗开度的适用范围。结果表明,室内热舒适性会随室外温度升高而明显恶化,温度达28.5℃时超过热舒适性指标国家标准推荐值;各因子中,风速及温度对室内热舒适性影响比重相对较轻,外窗开度的影响最大;20%为外窗开度下限,随开度的增大室内热舒适性增强;风速增加带来的不适"吹风感"也需考虑,该个体差异性感受会使得室内热舒适性迅速下降。     

太阳能辅热相变蓄能火炕供暖系统实验研究

将相变蓄能和毛细管网型太阳能采暖两种技术同时运用于火炕供暖上,通过实验研究相变蓄能材料和太阳能毛细管网低温热水联合辅助供暖时对室内温度和舒适性的影响,得出普通房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为65.70、43.28、39.82℃,温差大于20℃,而采用该系统的房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为40.96、39.06、37.52℃,温差最大仅为3℃;夜间炕面温度下降阶段,铺有相变材料的炕面温度下降缓慢,在00:00~07:00之间均高于普通火炕炕面温度,优势明显。新模式下的房间白天室内平均温度比普通房间高14.31℃,夜间比普通房间高7.21℃,可改善农居室内及炕面的热舒适性。     

相变蓄热型光伏集热墙体系统的冬季实验研究

以可对比热箱为实验平台,构建相变蓄热型光伏集热(PV-PCM-Trombe)墙体实验系统。通过冬季工况测试,实验分析该系统的光电性能和对建筑热环境的影响等特征。研究结果表明:实验间气温始终高于对比间气温和环境温度,且日平均环境温度越高,实验间与对比间和环境温度的温差也越大,表明本系统可在冬季高效利用太阳能很好实现地建筑被动采暖;相变板在白天吸收太阳能蓄热,可使房间在冬季夜间维持更长时间的舒适温度;实验期间系统的平均光电效率约为13.71%,系统工作时其光电效率与开路电压存在强关联特征。     

干式地板辐射供暖系统实验研究

以干式地板辐射供暖系统为研究对象,通过实验研究的方法,测量系统从开启到关闭后5h的室内温度、地板表面温度、围护结构表面温度等参数,分析系统热工特性和热舒适性。研究结果表明:系统稳定运行时,室内空气温度在水平和竖直方向分布均匀,热稳定性好,辐射换热量占总换热量的60%,运行3h可满足热舒适性要求;同时,也存在相对于湿式地板供暖,系统蓄热性较差、地板表面温度分布均匀性略差问题。     

建筑围护结构相变蓄热与自然通风技术耦合模拟分析——以合肥地区为例

随着人们对建筑室内热舒适性要求的提高,建筑能耗,尤其是供暖、通风和空调系统的能耗也在不断增加,因此建筑节能潜力巨大的通风蓄热储能系统受到越来越广泛的关注。以位于夏热冬冷地区的合肥为研究地域,对3种非相变围护结构材料和相变围护结构材料的蓄热与自然通风耦合过程进行非稳态模拟研究,通过分析室内风速场分布和温度场分布,获得合肥地区建筑围护结构的自然通风与不同材料蓄热耦合规律,为改善建筑室内热环境、降低建筑能耗以及被动式建筑设计与开发提供理论依据。     

下沉式日光温室土质墙体的保温蓄热性能

为研究土质墙体下沉式日光温室的保温蓄热性能,对墙体温度及热流的变化进行了实验测试.测试结果表明:白天土质墙体接受太阳辐射并蓄热;夜间墙体内侧表面温度高于室内温度,墙体向室内放热.土质墙体具有良好的保温蓄热性能,可以满足作物生长的需要,.     

济南某办公建筑热环境的模拟分析

使用集成于CAD之上的模拟软件DeST(Designer's Simulation Toolkit)对济南某办公建筑进行了热环境的模拟分析.通过改变通风次数,定量地分析了夜间通风对建筑室内热环境的影响,从结果可以看出建筑设计对于节能的重要性.     

围护结构蓄热性能对建筑负荷的影响分析

提高建筑围护结构的热工性能并充分利用自然气候资源可有效降低建筑能耗,该文探究建筑围护结构蓄热性能对建筑负荷的影响。选取2组外墙保温性能相同但蓄热性能不同的建筑,对比验证建筑室内温度的实测与模拟结果,采用EnergyPlus软件模拟分析3种不同蓄热级别建筑外墙的内表面温度、热流密度和建筑冷热负荷,并结合夏季夜间通风探究通风量对建筑冷负荷的影响。结果表明:实测结果与模拟结果吻合较好;对于西安地区,在围护结构保温性能相同的情况下,重质结构外墙的内表面温度冬季较高,夏季较低,冬季热负荷较大,夏季冷负荷较小;建筑夜间通风适宜换气次数为15 ach,且对重质建筑的冷负荷影响较为显著。     

夏季"空调"型相变墙热设计方法

建立了分析夏季结合夜间通风的相变墙房间热性能的理论模型，提出了评价房间夏季过热不舒适程度的“累计日室内温度不舒适度”IDCT和“累计日室内综合温度不舒适度”IDC两个指标。对于给定的气象条件和给定的相变墙房间，讨论了夏季“空调”型相变墙的优化设计方法，并以伊宁地区为例进行了分析和计算。     

应用于日光温室墙体的相变材料热物性优化研究

建立日光温室计算传热模型,以室内空气温度和墙体内表面温度为指标,通过实验方法验证了所建立的传热模型准确性,最后分析相变材料相变温度、相变焓、导热系数、密度等热物性对室内最低温度和相变蓄热率的影响规律,确定被动式相变蓄热墙体和主-被动式相变蓄热墙体的最佳相变材料热物性,阐明了实际应用时相变材料选择原则。研究结果表明,所建立的日光温室传热模型具有较高准确性,可用于日光温室墙体相变材料热物性优化;主-被动式相变蓄热墙体最佳相变材料的相变温度为27 ℃,相变焓为200 kJ/kg,导热系数为0.35 W/（m·K）,密度为440 kg/m³,被动式相变蓄热墙体最佳相变材料的相变温度为26 ℃,相变焓为200 kJ/kg,导热系数为0.35 W/（m·K）,密度为792 kg/m³;最佳相变材料热物性应用时,2种墙体室内最低温度均可达到15.0 ℃,但是被动式相变蓄热墙体的相变蓄热率较主-被动式相变蓄热墙体减小29.5%。本研究可为相变材料在日光温室的高效利用提供参考。     

基于热管置入式墙体的室内热环境研究

以墙体传热实验数据为依据,利用数值模拟技术定量研究应用于南外墙的热管置入式墙体(WIHP)在供暖季对天津地区低能耗居住建筑室内热环境和热舒适的影响。结果表明:热管置入式墙体在其工作时能改善低能耗居住建筑的室内热环境和人体热舒适;相较于未安装热管置入式墙体的对比建筑,模拟建筑室内空气温度和平均辐射温度在热管工作时平均提高1.1℃,预测平均热感觉指标相较于对比建筑提高32.54%。     

地板下送风式相变蓄热电采暖系统

提出了一种利用定形相变材料蓄存夜间廉价电热，并能控制放热速率的地板下送风式相变蓄热电采暖系统。可有效利用夜间廉价电并提高室内环境热舒适性，搭建了应用此采暖系统的实验房间，测量了系统和室内空气的温度变化，分析了此采暖方式的使用效果。结果表明，该系统蓄放热性能较好。白天的电热负荷全部转移到夜间低谷电价时段，白天供热量可借送风量调节，冬季采用该系统供暖可满足热舒适的要求。     

某工业车间置换通风系统数值模拟与改进分析

以某工业车间为研究对象,利用Airpak软件模拟了车间原置换通风方式下的流场分布,发现在原气流组织方式设计负荷下虽然可保证室内热舒适,但送风负荷偏大,导致夏季温度偏低,冬季温度偏高;并且工作区的气流风速偏高,吹风感较严重。对原气流组织方式进行了改进及优化,改进后的气流组织方式减小了非工作区的冷负荷,增大了工作区的送风冷负荷,降低了车间的总冷负荷,并对改进后的方式进行了数值模拟。结果表明:在改进后的气流组织方式下,车间工作区的温度冬季、夏季均达到舒适性要求,且整体送风冷负荷降低了28%,送风热负荷降低了33%,改善了热舒适,实现了节能。     

新型无水箱相变蓄热式太阳能集热器及热性能研究

设计了一种新型无水箱相变蓄热式太阳能集热器,其主要由太阳能真空集热管、相变储热球、电加热棒和换热管道组成。实验以复合三水醋酸钠为相变材料,进行无水箱相变蓄热式太阳能集热器的热性能研究,结果表明:在总容积为34 L的集热管组中添加20%的相变储热球后,管内单位容积蓄热量增加,总蓄热量达8.2 MJ;放热过程高温段延长,放热量增加1.98 MJ,有效放热率为0.81;经夜间保温测试,集热管组温降率为1.4℃/h。     

空气源热泵蓄热除霜研究进展

蓄热除霜因舒适性好,可靠性高,近年来成为研究热点。本文综述了近十年来蓄热除霜的发展历程,包括蓄热器的形式、蓄热材料的种类、蓄热和除霜过程制冷剂的流程及对应的供热、除霜效果等。综述结果表明,无论哪种蓄热除霜形式,都具有良好的除霜效果、室内舒适度和节能性。但是现有的蓄热除霜系统中,蓄热器功能较单一(只用于除霜),除霜时室内舒适性还有进一步提升的空间。为此,本文在现有蓄热除霜技术的基础上,提出了一种带有快速制热功能的蓄热除霜系统,可进一步提高除霜过程的室内温度和舒适性,同时在开机时能更快的使室内温度达到设定值,并从理论和实验角度分析了该系统的优势。