輻射供冷現(xiàn)狀

混凝土輻射供冷是一種節(jié)能舒適的建筑空調(diào)技術(shù)?；炷凛椛涔├浞绞较陆ㄖ徇^程與空調(diào)系統(tǒng)供冷過程存在直接的耦合作用，所以其動態(tài)熱過程必將受到建筑蓄熱和室內(nèi)環(huán)境控制的影響和限制。由于其中耦合作用規(guī)律未被系統(tǒng)認(rèn)知，混凝土輻射供冷系統(tǒng)的實際運行節(jié)能效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于預(yù)期。本課題采用理論模擬分析、實驗研究和工程測試相結(jié)合的研究方法，以混凝土輻射供冷建筑房間為研究主體，進(jìn)行供冷末端非穩(wěn)態(tài)傳熱模型、房間的熱響應(yīng)和蓄放熱動態(tài)特性研究，揭示室內(nèi)熱舒適、房間得熱、供能調(diào)節(jié)以及建筑體蓄放熱在房間蓄傳熱過程和空調(diào)供冷過程中的相互作用規(guī)律，獲得混凝土輻射供冷方式下房間得熱-負(fù)荷轉(zhuǎn)化衰減和延遲的一般性規(guī)律和數(shù)學(xué)計算方法、房間供冷蓄冷過程與室內(nèi)熱舒適相互關(guān)聯(lián)作用關(guān)系以及房間其他蓄熱體對供冷蓄冷過程的定量影響規(guī)律，為完善混凝土輻射供冷技術(shù)體系，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計和制定節(jié)能舒適的運行調(diào)控策略提供理論指導(dǎo)。

混凝土輻射供冷技術(shù)以其節(jié)能、舒適等優(yōu)點，具有良好的發(fā)展前景。由于建筑得熱及空調(diào)運行過程均具有動態(tài)變化的特點，只有充分研究混凝土輻射供冷系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性，并在設(shè)計和運行控制階段充分利用，才能完全實現(xiàn)該空調(diào)方式的節(jié)能效果。 本課題首先利用RC（熱阻熱容網(wǎng)絡(luò)法）、反應(yīng)系數(shù)法和頻域回歸法分別建立混凝土輻射供冷樓板簡化傳熱計算模型；之后搭建混凝土輻射供冷樓板系統(tǒng)的全尺寸標(biāo)準(zhǔn)實驗艙并利用實驗艙測得的實驗數(shù)據(jù)對簡化傳熱模型進(jìn)行驗證，在此基礎(chǔ)上，利用 MATLAB 數(shù)學(xué)軟件對簡化傳熱模型進(jìn)行程序設(shè)計，建立起圖形用戶窗口界面（GUI）；最后利用TRNSYS模擬軟件和簡化傳熱模型對混凝土輻射供冷樓板供冷房間的熱動態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行研究。 本課題的主要研究成果包括： （1）根據(jù)歐盟EN 14240、ASHRAE standard138和我國頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建造完善輻射供冷末端性能測試平臺并對實驗平臺性能進(jìn)行測試評定，測試結(jié)果表征與歐盟平臺測試結(jié)果吻合一致，達(dá)到設(shè)計要求。 （2）利用RC（熱阻熱容網(wǎng)絡(luò)法）、反應(yīng)系數(shù)法和頻域回歸法建立混凝土輻射供冷樓板簡化傳熱計算模型，并對所建立的簡化傳熱模型進(jìn)行實驗驗證：穩(wěn)態(tài)工況下，簡化傳熱模型熱流密度計算誤差在6%以內(nèi)，表面溫度計算誤差在0.3℃以內(nèi)，非穩(wěn)態(tài)工況下，熱流密度計算誤差在9%以內(nèi)，表面溫度計算誤差在0.7℃以內(nèi)，之后利用 MATLAB 數(shù)學(xué)軟件對簡化傳熱模型進(jìn)行程序設(shè)計，建立起圖形用戶窗口界面（GUI）； （3）通過實驗、模擬及理論分析相結(jié)合的方式，對混凝土輻射供冷房間的蓄放熱動態(tài)特性進(jìn)行了研究，分析供水側(cè)參數(shù)變化、房間側(cè)參數(shù)變化和空調(diào)啟停過程中供冷房間熱動態(tài)響應(yīng)規(guī)律； （4）利用所建立的簡化傳熱模型對混凝土輻射供冷樓板動態(tài)傳熱過程進(jìn)行分析計算，得到各參數(shù)對蓄熱層厚度的影響規(guī)律并通過計算得到工程中常用混凝土輻射供冷樓板結(jié)構(gòu)形式的蓄熱層厚度：在無保溫層的情況下50-130mm，有保溫層的情況下100-200mm； （5）利用簡化傳熱模型對混凝土輻射供冷樓板熱動態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行研究得到室內(nèi)得熱與水側(cè)冷負(fù)荷轉(zhuǎn)化關(guān)系并借此得到在混凝土輻射供冷樓板供冷能力下該系統(tǒng)的運行控制策略。 通過以上實驗研究和模型擴(kuò)展分析，形成一般性規(guī)律，可以指導(dǎo)混凝土輻射供冷系統(tǒng)設(shè)計和運行。 2100433B

輻射供冷(暖)是指降低(升高)圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面中一個或多個表面的溫度，形成冷(熱)輻射面，依靠輻射面與人體、家具及圍護(hù)結(jié)構(gòu)其余表面的輻射 熱交換進(jìn)行供冷(暖)的技術(shù)方法。輻射面可通過在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中設(shè)置冷(熱)管道，也可在天花板或墻外表面加設(shè)輻射板來實現(xiàn)。由于輻射面及圍護(hù)結(jié)構(gòu)和家具表面溫度的變化，導(dǎo)致它們和空氣間的對流換熱加強，增強供冷(暖)效果。在這種技術(shù)中，一般來說，輻射換熱量占總熱交換量的50%以上。