發(fā)布時間：2020-11-19 23:44

　　 輻射供冷系統(tǒng)形式多樣,本文研究內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng),該系統(tǒng)又可稱為“熱激活建筑系統(tǒng)”(Thermally activated building system),其結構形式是在建筑初期把供冷管道預埋在混凝土板中,混凝土作為冷量的載體參與房間熱過程,即整個混凝土圍護結構作為空調系統(tǒng)的輻射末端對房間熱環(huán)境進行調節(jié)。該系統(tǒng)具有較高舒適性和節(jié)能潛力,目前已受到國內外越來越多研究者的關注。由于混凝土材質自身的物理性質,混凝土具有較大的熱惰性(又稱熱慣性),而這種熱惰性在內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)中可表現(xiàn)出冷延遲特性,即供冷系統(tǒng)開啟與房間熱環(huán)境響應存在一個時間差。因此內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)在控制方式上不同于傳統(tǒng)對流式空調系統(tǒng),混凝土存在蓄熱效應,使調控難度大大增加。但同時也為該系統(tǒng)的調控策略提供了新思路,為間歇調控提供了可能。實際工程應用中為了避免房間濕度過大出現(xiàn)冷板結露現(xiàn)象,給系統(tǒng)帶來不安全因素,輻射供冷系統(tǒng)往往與置換通風系統(tǒng)相結合使用。本課題針對住宅建筑,研究內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)間歇調控控制策略的優(yōu)化。鑒于內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)的結構形式及自身所具有的特性,首先對該系統(tǒng)進行簡要概述。為制定合理的間歇供冷調控方案,本文以TRNSYS為模擬平臺,以典型住宅建筑三室兩廳兩衛(wèi)為研究對象,采用內嵌管式圍護結構輻射供冷+置換通風的復合式系統(tǒng),根據住宅建筑人員作息時間規(guī)律表,對房間熱擾因素進行設置。通過計算機模擬分析在外擾、內擾及間歇供冷三重擾動下房間熱環(huán)境動態(tài)響應情況,以舒適性和能耗為衡量標準,為尋求能耗最低和舒適性最優(yōu)雙目標優(yōu)化評價方法,本課題引入能耗指標a和不滿意指標b,即尋求能耗指標a和不滿意指標b最小時的最佳工況點,分析在不同的供冷時長及供冷時間分布下房間熱過程,最終確定最優(yōu)的間歇供冷方案。研究結果表明:(1)混凝土蓄熱效應的存在使該系統(tǒng)在住宅建筑中也可采用間歇調控策略,在滿足房間熱舒適性及系統(tǒng)安全性的基礎上,實現(xiàn)峰值負荷轉移和利用波谷電價的目的;(2)本文權衡房間舒適性和能耗兩項指標給出了西安地區(qū)住宅建筑內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)間歇運行時的2種供冷時長方案,分別為6小時(18:00-0:00)和8小時(18:00-2:00);(3)在房間熱過程方面,間歇供冷和外擾因素對供冷構件熱流密度影響較大,而內擾因素影響并不明顯。在相同的供冷時長下,采用不同的供冷時間分布即通過泵的啟停時間控制,可以強化混凝土與室內換熱,使儲存在混凝土中的冷量得到有效釋放,通過比較分析,得出適用于住宅建筑的最佳供冷時間分布方案;(4)在相同供冷時長不同供冷時間分布的情況下,并不是泵啟停越頻繁內嵌管所攜帶冷量就會越大,具體工況應具體分析;(5)模擬期間,非供冷圍護結構熱流密度始終為負值表明向室內傳熱,而供冷構件的熱流密度始終為正值表明向室內供冷,熱流密度正負表示熱流的傳遞方向。室內負荷增大時,供冷圍護結構會通過釋放更多冷量在一定程度上平抑室內溫度波動。
【學位單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU831
【部分圖文】：

圖 2.1 主動式冷梁示意圖 圖 2.2 被動式冷梁示意圖圖 2.3 常見的幾種金屬輻射板示意圖 圖 2.4 冷卻格柵示意圖2.2 內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)介紹

長安大學碩士學位論文12圖 2.1 主動式冷梁示意圖 圖 2.2 被動式冷梁示意圖圖 2.3 常見的幾種金屬輻射板示意圖 圖 2.4 冷卻格柵示意圖2.2 內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)介紹內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)，又稱 TABS（Thermally activated building system）系統(tǒng)。如圖 2.5 所示，混凝土預制輻射供冷板是將特制的塑料管（一般采用聚丁烯管材）在樓板澆筑前按照一定的排列方式固定在鋼絲網上，樓板澆筑后形成“水泥核心”結構[46]，讓內嵌供冷管道的混凝土圍護結構作為供冷空調末端參與房間熱過程，該系統(tǒng)可增大與房間輻射換熱面�；炷�土輻射供冷系統(tǒng)通常采用高溫冷水（16-20℃）進行供冷，混凝土輻射供冷系統(tǒng)單位面積供冷能力一般為 30-45W/m2[47]。

圖 2.3 常見的幾種金屬輻射板示意圖 圖 2.4 冷卻格柵示意圖2.2 內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)介紹內嵌管式圍護結構輻射供冷系統(tǒng)，又稱 TABS（Thermally activated building 系統(tǒng)。如圖 2.5 所示，混凝土預制輻射供冷板是將特制的塑料管（一般采用聚丁烯在樓板澆筑前按照一定的排列方式固定在鋼絲網上，樓板澆筑后形成“水泥核心[46]，讓內嵌供冷管道的混凝土圍護結構作為供冷空調末端參與房間熱過程，該系大與房間輻射換熱面。混凝土輻射供冷系統(tǒng)通常采用高溫冷水（16-20℃）進行混凝土輻射供冷系統(tǒng)單位面積供冷能力一般為 30-45W/m2[47]。
【參考文獻】

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本文編號：2890608