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《基于energyplus的地板輻射供冷與置換通風(fēng)系統(tǒng)模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、基于EnergyPlus的地板輻射供冷與置換通風(fēng)系統(tǒng)模擬摘要：輻射供冷具有直接、高效舒適等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到了廣泛關(guān)注。地板輻射供冷加置換通風(fēng)空調(diào)方式是一種很具應(yīng)用前景的空調(diào)方式。本文介紹了應(yīng)用EnergyPlus軟件模擬地板輻射供冷遇置換通風(fēng)系統(tǒng)的過程，并比較了系統(tǒng)能耗和熱舒適性的模擬結(jié)果，得出了系統(tǒng)設(shè)定值相關(guān)的結(jié)論。關(guān)鍵字：地板輻射置換通風(fēng)EnergyPlusPMV1EnergyPLus軟件介紹EnergyPlus是美國(guó)能源部資助的、由勞倫斯·伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等科研機(jī)構(gòu)協(xié)作開發(fā)的一種功能齊全的建筑能耗分析軟件。作為已有的兩個(gè)
2、著名的能耗分析軟件BLAST和DOE2的全新替代產(chǎn)物,EnergyPlus不但繼承了BLAST和DOE2程序原有的特點(diǎn)和功能,同時(shí)在計(jì)算方法和程序結(jié)構(gòu)等方面均有了很顯著的進(jìn)步[1]。EnergyPlus最突出的特點(diǎn)體現(xiàn)在其整體的模擬思想,BLAST和DOE2采用的都是順序模擬的計(jì)算思路,即按照“建筑物負(fù)荷-空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備負(fù)荷-中央冷/熱站負(fù)荷”的順序依次進(jìn)行模擬,而EnergyPlus在上述3個(gè)環(huán)節(jié)中存在反饋,以校驗(yàn)每個(gè)時(shí)間步驟計(jì)算的準(zhǔn)確性。自1999年開始的測(cè)試版到2001年早期的正式投入使用版(第1版),再到以后陸續(xù)推出的更
3、新版本，EnergyPlus通過了ASHRAEStandard140P的比較性測(cè)試和BEPAC的熱傳導(dǎo)分析測(cè)試,測(cè)試數(shù)據(jù)表明EnergyPlus所模擬的結(jié)果與其他能耗模擬程序具有很好的一致性[2]。本文模擬采用的是2007年10月的最新版本EnergyPlus2.1。圖1EnergyPlus內(nèi)部原理結(jié)構(gòu)圖2模擬模型與參數(shù)輻射供冷具有直接、高效舒適等優(yōu)點(diǎn)，近年來得到了廣泛關(guān)注。地板輻射供冷加置換通風(fēng)空調(diào)方式是一種很具應(yīng)用前景的空調(diào)方式。據(jù)相關(guān)研究表明，置換通風(fēng)的存在增強(qiáng)了地面與室內(nèi)的對(duì)流換熱效果，使用這一復(fù)合系統(tǒng)時(shí)，地面與室內(nèi)空
4、氣的對(duì)流換熱系數(shù)高出單獨(dú)使用地板供冷時(shí)約45%，導(dǎo)致總換熱系數(shù)高出約30%，也就是說，溫差相同時(shí)，復(fù)合系統(tǒng)的供冷能力要高約30%。作者應(yīng)用EnergyPlus軟件建立了三層建筑模型來實(shí)現(xiàn)對(duì)典型房間的能耗模擬，圖2即為建筑模型去除第三層后的情況，其中灰色部分為模擬房間，其建筑基本參數(shù)和室內(nèi)參數(shù)設(shè)置參考文獻(xiàn)[4]確定，見表1和表2。圖2應(yīng)用EnergyPlus軟件建立的建筑模型設(shè)備名稱尺寸數(shù)量單位備注南外窗1800*15001扇臺(tái)式電腦500*400*4002臺(tái)370w/h-臺(tái)人員2人83W/人日光燈1000*2002盞80w/盞
5、新風(fēng)量30m3/h-人總風(fēng)量300m3/h表1房間基本參數(shù)設(shè)置地板輻射與置換通風(fēng)復(fù)合系統(tǒng)的具體組成如圖3所示，在模擬過程中房間空氣模型采用EnergyPlus提供的UCSDDisplacementVentilationModelControls模塊，房間溫度場(chǎng)沿高度方向分為三層，離地板0.2米為貼地層，0.2-1.1處為溫度舒適控制層，1.1米以上為空氣混合層。輻射地板系統(tǒng)采用LowTempRadiantSystem:Hydronic模塊。置換通風(fēng)采用綜合送回風(fēng)系統(tǒng)模型，詳見圖3。圖3地板輻射與置換通風(fēng)系統(tǒng)圖材料名稱物理成份厚
6、度（mm）密度（kg/m3）比熱容(kj/kg·k）導(dǎo)熱系數(shù)(w/m·k)傳熱系數(shù)(w/㎡·k)外墻水泥砂漿抹灰20180008370.9301.005磚墻17-240-1824018000.8790.814防潮層56001.4650.175瀝青礦碴棉氈251500.7540.070隔汽層56001.4650.175釘板條及鋼網(wǎng)抹灰207002.5120.209內(nèi)墻水泥砂漿2018000.8370.9301.501加氣混凝土1007000.8370.22水泥砂漿2018000.8370.930樓板水泥刨花板（二）257002.
7、0100.1901.059鋼筋混凝土8025000.8371.628聚苯乙烯泡沫塑料25301.3800.042外窗平板玻璃525000.840.762.009熱流水平10mm161.161.0130.083平板玻璃525000.840.76內(nèi)門橡木楓樹7002.5100.1702.504表2建筑材料熱工參數(shù)表設(shè)計(jì)日參數(shù)按照采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范中長(zhǎng)沙地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。房間舒適性模擬采用EnergyPlus提供的FangerPMV計(jì)算模型。3模擬結(jié)果分析保持其他參數(shù)不變的情況下，改變輻射地板溫度和送風(fēng)溫度，通過對(duì)能耗和舒適性
8、的比較得出理想的設(shè)定值，研究表明，地板輻射供冷地板表面溫度低于18℃時(shí)容易出現(xiàn)結(jié)露，因此地板表面溫度設(shè)定取20℃和22℃[3]。圖4為地板表面溫度為20℃和22℃時(shí)系統(tǒng)能耗和房間舒適性隨送風(fēng)溫度變化的情況比較，如圖所示，當(dāng)送風(fēng)溫度相同時(shí)，地板表面溫度為22℃時(shí)的能耗平均比地板
