【摘 要】
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相比常规单体建筑,高大空间建筑具有高度高、体积大的几何特征,冬季供热时容易产生严重的垂直温度热分层,空间上部空气温度过高导致无用耗热量增大,使得供热运行能耗显著升高。为减小冬季高大空间温度梯度,节省能耗,本文针对一种新型的空气调节末端——高大空间空气处理单元,对该末端在高大空间的适用性进行了研究。本文调研了武汉市某火车站高大空间候车厅的冬季渗透风量及垂直温度分布等热环境现状,采用了实测数据对Con
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相比常规单体建筑,高大空间建筑具有高度高、体积大的几何特征,冬季供热时容易产生严重的垂直温度热分层,空间上部空气温度过高导致无用耗热量增大,使得供热运行能耗显著升高。为减小冬季高大空间温度梯度,节省能耗,本文针对一种新型的空气调节末端——高大空间空气处理单元,对该末端在高大空间的适用性进行了研究。本文调研了武汉市某火车站高大空间候车厅的冬季渗透风量及垂直温度分布等热环境现状,采用了实测数据对ContamW渗透风模型、CFD气流组织模型进行了验证,采用验证后的模型对高大空间设计工况的渗透风量和温度梯度进行了模拟计算。然后以高大空间空气处理单元作为研究对象,对该设备送风参数、间距以及安装高度等影响因素进行了优化设计,并研究了该优化设计的末端系统在高大空间的气流组织、热环境和负荷特性。将高大空间空气处理单元末端系统与常规分层空调系统进行对比研究,通过DeST负荷模拟软件对两种空调系统形式在不同气候区全年能耗的对比,得出了高大空间空气处理单元在不同气候区的气候适应性。研究表明,高大空间空气处理单元末端系统在冬季供热时,垂直温差减小了1/3,能够实现良好的节能效果;但夏季供冷时,耗能高于分层空调系统。因此该系统形式适用于供热期较长的地区,且供热期天数与供冷期天数之比越大的地区,节能率越高。夏热冬暖地区由于不进行供热因此不适合采用高大空间空气处理单元末端系统。与分层空调系统相比,采用冷水机组和燃气锅炉作为冷热源时,使用该系统后夏热冬暖地区广州市多耗能2.8%,温和地区昆明市的节能率为18.9%,夏热冬冷地区武汉市的节能率为9.5%,寒冷地区天津市的节能率为11.2%,严寒地区哈尔滨市的节能率为15.0%。本研究对高大空间空调末端系统的选择及高大空间空气处理单元系统的优化设计起到了一定的指导作用。
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