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嵬峨空间夏季中央空调供暖实测剖析-www.澳门金沙6088.com-3777.com的网址

泉源:邦的技术部-金沙j

061 工夫:2013/5/6 17:18:40

                                                       广州市邦的机电设备有限公司

                                                              由于专业以是专注

     跟着生涯质量的进步,嵬峨空间修建,如展厅、公共建筑中庭、门厅等愈来愈多,因为空间局限大、人流量密集,使得大空间修建冷热负荷很大,空调能耗居高不下。但现实运动地区到达温馨性要求的空调冷热负荷占总负荷的比例较小,大部分冷热负荷虚耗正在非空调地区。尤其是正在夏季空调供暖的历程中,因为热氛围的浮力感化,热量大部分斲丧正在大空间修建的上部,全部空间下冷上热,嵬峨空间夏季供暖结果不容易包管。国内外很多学者做过大空间修建室内热情况的模仿研讨,经由过程公道的气流组织形式到达低落能耗和知足温馨性要求的目标。但正在现实工程中,影响嵬峨空间修建供暖结果的身分许多,使得现实空调供暖结果其实不能到达实际或设想值的要求。公道的气流组织应该是既能知足事情区温馨性要求,又能低落空调能耗。有关文献指出,分层空调取齐室空调比拟,最大可节约热量14%-50%,因而,本文经由过程对接纳分层空调的住院楼大厅、门诊楼大厅和接纳齐室空调的办公大厅停止了夏季工况的空调供暖运转结果的实测,剖析对照两种气流组织体式格局的能耗,并找出影响夏季空调供暖结果的主要因素,为现实工程设计和大空间热环境模拟做参考。

工程概略

  三个测试工具分别是某病院住院楼大厅、某病院门诊楼大厅、某办公楼大厅。那三个测试工具均属于修建门厅,是最常见的一类嵬峨空间修建。它们有着配合的特性,如中保护构造均为玻璃幕墙、空调负荷较大、体积大、空调热负荷有用地区所占空间占全部空间的比例低等。但它们又有着差别的运用功用、层高、气流组织体式格局和负荷特性。对其停止具体测试剖析便对门厅类嵬峨空间修建空调体系侧收分层空和谐上收的齐室空调的温馨性和能耗状况有了对照周全的熟悉。

1.住院楼大厅空调概略

  大厅作为收支住院楼的通道,收支职员较少。建筑面积446m2,少:30m,宽:15m,下:7.5m。大厅接纳一次回风体系,选用了一台卧式空调机组,位于背一层空调机房内,24小时运转。机组同时借担当了取大厅相连的走道的负荷。空调机组参数:风量G=18000m3/h;制冷量Q热=106kW;制热量Q热=167kW;机外余压H=600Pa;功率N=11kW。大厅接纳分层空调体式格局,12个球形喷口单侧送风,喷嘴直径174mm,单个喷口设想送风量G=1166m3/h,送风高度H=3.7m,送风角度a=-10°,喷口间距B=2.5m。回风心设于大厅右边墙体上。大厅顶部设置排风体系,夏季已开启。

2.门诊楼大厅空调概略

  该大厅衔接登记厅,取药厅和各层诊室。除正午之外职员密度较大。建筑面积734m2,少:30m,宽:24m,下23m。大厅接纳一次回风体系。选用了两台卧式空调机组,位于背一层阁下两侧空调机房内,运转工夫为7∶30-16∶30,两台机组借担当了取大厅相连登记厅和取药厅的负荷。空调机组参数:风量G=33000m3/h;制冷量Q热=300kW;制热量Q热=391kW;机外余压H=650Pa;功率N=15kW。

  大厅接纳分层空调体式格局,十六个球形喷口,两侧对喷。喷嘴直径380mm,单个喷口设想送风量G=1750m3/h,送风高度H=3.2m,送风角度a=-12°,风口间距B=3.6m。回风心位于大厅阁下两头侧墙上。大厅顶部设置排风体系,已开启。

3.办公楼大厅空调概略

  大厅靠墙地区为办公区,中央为期待区。建筑面积706m2,少:38m,宽:18m,下5.5m。该大厅接纳一次回风体系。选用了四台吊顶式空调机组,机组运转工夫为前一天23∶00 至第二天17:30。空调机组参数:风量G=10000m3/h;制冷量Q 热=74kW;制热量Q 热=110kW;机外余压H=150Pa;功率N=2.2kW。大厅接纳旋流风心上送风的齐室空调体式格局,旋流风心直径350mm,单个风口设想送风量G=909m3/h,送风高度H=5.5m,间距8.4m/3.6m。回风心位于机组回风箱底部。大厅顶部设置排风体系,已开启。

测试

1.测试计划

  (1)测试仪器、该仪器测试参数及所测参数意义睹表1。

表1 测试仪器及测试参数
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  (2)测点部署

  大厅1程度距离1-2m部署一个测点,垂直高度距离1m部署一个测点。全部空间共部署224个测点。大厅2程度距离1-2m部署一个测点,垂直偏向:每距离一米部署一个测点,共8个测点,全部空间共部署112个测点。大厅3程度距离1-2m部署一个测点,垂直偏向1m、2m、3m、3.5m、4m、4.5m、5m、5.2m处部署了测点,全部空间共部署72个测点。

2.数据处理要领

  热电偶从一个点挪动到另一个点,有一段反应时间,每一个测点丈量了三分钟,经由过程纪录抵达每一个测点的工夫,去辨别各个测点的数据段。经偏差剖析后,计算出每一个测点可用数据的算数平均值,然后绘制出温度场速度场曲线。分层空调温度场取速度场可用圆喷口多股平行非等温射流公式(1-3)停止实际盘算,本文将测得的各参数带入,取实验效果停止对照。

  式中,do为送风心直径,m;g为重力加速度,m/s2;T0为射流出口温度,K;Tn为射流四周氛围温度,K;v0为射流出口速度,m/s;vx为射流断面x处的射流轴心速度,m/s;x为射流断面至送风心的间隔,m;a 为喷口安装角度;y为射流轨迹中央距风口中央的垂直落差,m;h为距空中高度,m。

  输入功率由公式2.4盘算得出:

  式中,U为电压,V;I为电流,A。

测试效果剖析

  正在得到了三个大厅各个时候温度场、速度场散布取能耗以后,对现实运转结果和气流散布规律和能耗停止了剖析。

1.温馨性剖析

1.1 工程1测试效果

  某测试典范日的氛围参数睹表2。

表2 氛围参数

  喷口中央轴线温度散布状况如图1、图2所示。

图1 距风口差别程度间隔处垂直温度分布图
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图2 大厅1风速分布图

  与事情区高度为2m,事情区平均温度11.6℃,没有到达设想要求。事情区最大垂直温差为1.74℃,知足ASHRAE55-92标注发起1.8-0.1m温差不大于3℃要求。程度偏向温差为0.53℃,事情区温度散布对照匀称。全部空间垂直温度梯度0.63℃/m,个中供暖区垂直温度梯度0.98℃/m。非供暖区垂直温度梯度0.43℃/m。非供暖区平均温度高于供暖区平均温度2.77℃。

图3 温度分布图

图4 差别程度间隔垂直温度分布图

  从图4能够看出,跟着送风间隔的增添,垂直偏向温度颠簸逐步变小。1-4m射程内,从空中到屋顶,温度显现降低-低落-降低的转变趋向,中央段测点温度高于职员运动区和非供暖区温度,那是因为测点经由了送风射流区,而随后温度又低落是因为射流第二断面前,射流借已泛起向上潇洒征象,只是因为射流卷吸感化取四周氛围停止动量和热量的交流,以是取送风射流比拟温度下落很快。以后温度又随高度的增添而降低是因为射流末尾热气流的上劳,灯光等感化,使热量蕴蓄正在了房间上部形成的。8m射程最先垂直温度随高度的增添呈单调上升趋向,大部分气流流向上部空间。此时送风射流已到达末尾,起不到间隔供暖区取非供暖区的感化。

  喷口中心和边界层的温度散布是差别的,风口之间地区平均温度11.1℃,取风口中央地区靠近,夏季工况分层空调全部事情区温度散布是对照匀称的。空间垂直温度梯度0.7℃/m,大于风口中央地区,因而可知多股平行射流可否搭接构成间隔空调区取非空调区,阻挠热气流上升的空气幕对夏季供暖结果是至关重要的。

  事情区风速均小于0.2m/s,知足温馨性要求。空间风速场散布睹图5。

  全天送风温度和事情区平均温度转变状况睹图3。

  测试时间内,室外平均温度7.6℃,温度颠簸3.1℃,事情区平均温度14.9℃,温度颠簸1.25℃,送风平均温度35.2℃,温度颠簸5.9℃,全天温度颠簸小。

  总的来说,住院楼大厅1送风射程不敷,事情区温度只要11.6℃,没有到达设想要求。固然泛起了温度分层征象,但非空调区温度照样高于空调区1.85℃,那是因为热氛围正在浮力感化下,上升形成的。若是公道设想送风参数,包管射程,削弱垂直温差,能够包管分层空调较好的夏季供暖结果并削减不必要的能耗虚耗。

1.2 工程2测试效果

  某测试典范日的氛围参数睹表3。

表3 氛围参数
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  事情区平均温度15.4℃,事情区部分垂直温差到达了6.34℃。全部空间垂直温度梯度0.278℃/m,个中供暖区垂直温度梯度1.23℃/m,非供暖区垂直温度梯度0.15℃/m,非供暖区平均温度高于供暖区平均温度0.55℃,小于大厅A的温差,阐明层高越下,分层空调的节能感化越显着。

  从图4反应了各测点温度随高度转变的规律。射流初始段和主体段垂直温度散布任然呈上降-下落-上升转变趋向。距风口程度间隔8.5m阁下,温度随垂直高度递增,温度梯度0.44°C/m,热气流大量背非空调区潇洒,没有正在大厅中央构成对喷搭接。对喷气流若是正在大厅中央构成了搭接,碰撞后一部分气流向下活动进入事情区,成为供暖的重要气力,一部分会向上活动,搭接面温度都邑有所降低。

  送风温度和事情区平均温度转变状况睹图5。

图5 温度分布图
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图6 大厅2风速分布图

  测试时间内,室外平均温度8.8℃,温度颠簸2.3°C;事情区平均温度13.7℃,温度颠簸1.83℃;送风平均温度41.2℃,温度颠簸10.4℃。因为中保护构造面积更大同时职员密度转变大致使室内温度颠簸大于大厅1。

  事情区均匀风速小于0.2m/s,部分风速0.5m/s。正在测试中可感觉到局部喷口送风射流间接进入了事情区,公道的分层空调气流组织是事情区处于回流区,重要因为喷口安装下渡过低只要3.2m。射流速度借已充裕衰减便进入了事情区。空间风速散布睹图6。

1.3 工程3测试效果

  某测试典范日的氛围参数睹表4。

表4 氛围参数

  室内温度散布如图7、图8 所示。

  事情区平均温度15.56℃,低于设想值,程度温差正在0.32℃之内,事情区温度散布匀称。室内垂直温度梯度到达3.1℃/m。事情区垂直温度梯度1.16℃/m,非事情区垂直温度梯度6.74℃/m。室内垂直温度散布睹图7,随高度的增添,温度呈上升趋势。3.5m以下温度转变陡峭,3.5m处温度泛起陡增,阐明送风抵达3.5m处,速度已充裕衰减,气流上升流向回风心。因为大量热氛围已抵达事情区就被抽回机组,送回风温度都很高,致使空间上热下冷。

图7 距风口差别程度间隔垂直温度部署图

图8 温度转变图

  全天送风温度和事情区平均温度转变状况睹图8。

  测试时间内,室外平均温度6.4℃,温度颠簸2.4℃;事情区平均温度16.2℃,温度颠簸3℃;送风平均温度42.1℃,温度颠簸1.43℃。事情区温度随室内职员数目的增添而增添。速度场散布如图9所示:风速跟着距风口间隔的增添衰减减慢,3m处风速靠近整。送风速度过小,事情区氛围几乎没有活动。

图9 大厅3风速分布图

2.能耗剖析

  空调体系夏季能耗重要由主机、水泵、空调机组能耗构成。本文重要研讨空调机组风机能耗。嵬峨空间空调体系重要为事情区效劳,因而差别的气流组织体式格局应接纳差别的负荷计算方法,所选空调器的风机巨细、表冷器阻力、管路特性、风机运转效力会差别,因而运转时能耗便会有所差别。挑选适宜的气流组织体式格局能够把空调体系能耗降到最低。风机能耗计算方法睹公式(5-8):

  式中,hv为容积效力;hh为水力效力;hm为机械效率;Ne为风机输出功率,kW;N 为风机输入功率,kW;Q 为流量,m3 /h;P为单元体积气流经由过程风机得到的有用能量,N/m3。三个体系均为定风量体系。机组肩负多个地区时,以下实测功率为大厅局部功率。

  分层空调取齐室空调能耗睹表5。

表5 运转能耗

  单元风量能耗的差别重要由体系总效力差别形成。工程1、工程2体系较大,机房位于地下,取工程3比拟水力丧失较大,以是单元风量能耗较大。恰当减小体系能够低落能耗。

  单元面积能耗重要取决于送风量的巨细。工程3单  位面积送风量较大,为46.7m3/m2,而工程B为31.6m3/m2。工程2层高较下,非空调区背空调区热转移负荷大,以是单元面积能会大于工程1。

3.运用中应注重的题目

  测试效果显现三个大厅均已到达设想要求,缘由有:

  (1)送风速度不敷。工程1设想送风量是14000m3/h,而实测风量只要5133m3/h。因为送风量缺乏致使送风速度过小,射程不敷。工程3是上送风,送风速度太小,没有充足的动量将热气流送到事情区。致使热量大量斲丧正在修建上部。

  (2)风口风速不均匀。工程1送风速度正在0.4m/s到 7.1m/s之间,工程2空调机组同时肩负了大厅和候诊区 负荷,正在喷口送风管上分出了收管背候诊区送风,收管 前后喷口风速相2.83m/s,致使多股平行非等温射流不 能构成优越的搭接。

  (3)风口高度太低。工程2送风射流速度借已充裕衰减便入事情区。可将风口安装正在2层顶板处,加大送风角度,包管事情区风速知足要求。

  (4)送风温差太大。工程1回风心位于走道端头,大量送风进入走道已负担负荷,又被抽回了机组,使送风温差到达22.3℃,工程2两头回风心位于候诊区,候诊区除正午之外候取药期待区人数许多,温度到达20℃阁下,回风温度较下。送风温差到达30℃。工程3回风心位于房间顶部,离送风口很近,形成短路,也使送回风温 渡过嵬峨温差对夏季供暖很不利,可采用变流量体式格局加 小送风温差。

  (5)注重运转调试,局部喷口角度和方位调试得不合理,对供暖结果有肯定影响。工程2右边体系喷口风速小于左边。发明右边空调机组回风箱内过滤器险些充满了尘土,阻力增大减小了送风量。

  (6)大门开启,渗出负荷大。夏季可封闭排风体系,或设置风幕来减小凉风渗透。

  (7)门厅类嵬峨空间中保护构造多为玻璃幕墙,要防备结露,需要时可正在幕墙处设置下送风幕。

结论

  对三个工程夏季空调供暖的实测获得以下结论:

  (1)接纳喷口侧送时,垂直温度散布呈上降-下
降-上升转变。接纳旋流风口顶送时,温度随高度增添 而增添。两种体式格局皆能够知足嵬峨空间温馨性要求。

  (2)分层空调垂直温度梯度小于齐室空调,但非空 调区温度任然高于空调区温度。

  (3)对三个工程的剖析对照得出:到达一样的事情区空调结果,分层空调送风量小于齐室空调,减小体系感化半径能够实现节能。

  (4)固然机组制热量宏大于负荷盘算值,但三个工 程事情区温度均低于设想值。夏季工况设想应当引发足 够的正视,当夏季工况和夏日工况气流组织参数不克不及匹 配时,可接纳辅佐供暖步伐,如天暖,地板送风等。

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