不同通风模式下变温度送风的节能特性研究

通风模式对室内环境品质及建筑运行能耗均有重要影响。文章在采用非稳定传热方法得到建筑围护结构热边界条件的基础上,对比研究了寒冷地区某办公室分别采用置换通风和层式通风的通风效果和节能特性。结果表明:在保证舒适性的前提下,研究对象采用置换通风的送风温度范围为13.0～27.0℃,采用层式通风的送风温度范围为19.0～24.0℃。采用实时调整送风温度的措施可以使置换通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到2.87%,使层式通风中处理送风的机械制冷量日平均节约率达到5.16%,与基准送风温度对应的送风量相比,两种通风模式下的送风量均有所下降,其风量节约率可分别达到22.65%和32.14%。置换通风的室内温度更接近舒适,两种通风模式下室内污染物浓度均未超标。     

分层空调下高大焊接厂房双扩散对流

利用计算流体力学技术并结合现场实测分析分层空调系统设计关键参数如送风量、送风速度及分层高度等对某高大焊接厂房室内双扩散对流及通风空调效果和效率的影响。同时,还分析高大焊接厂房分层通风空调系统的适用性。研究结果表明:厂房下部风口排风比宜取为75%;送风量安全系数Ks可取为2.5~4.0;提高送风速度、下部排风口底部安装高度及降低分层高度均无法有效提升厂房通风空调效果和效率;各工况下厂房室内流体运动、热、质输运为双扩散混合或自然对流,焊接表面Nusselt数及Sherwood数基本不变;当厂房焊接烟尘散发量大时,分层空调节能性是一大挑战。将焊接热和污染源简化为稳态散发的条缝形热和污染面源,室内焊接烟尘质量浓度模拟值与实测值较好地吻合,相对误差为11.2%。     

船舶机舱的自然通风

以目前自然通风的研究成果为基础，结合船舶机舱通风的特点，从理论上分析了机舱自然通风的原理，初步探讨了热压和风压对机舱通风的作用．机舱通风热压的大小取决于机舱内外空气密度的差值、烟囱上的排风口的高度、空气在进风管内吸热的多少以及进风口的高度，机舱如果采用自然进风，必须采用横截面积较大的风管，并尽量减少弯头和节点．自然风压的大小取决于船速和风速的大小，适当地安排进风口和排风口的位置，就可以充分利用风压，达到既能促进进风又能促进排风的作用．自然风压．热压和机械风压对船舶机舱的通风可以起到共同促进的作用．     

热压自然通风房间的瞬态污染状况分析

热压自然通风向稳态发展的过程中室内空气污染状况必然会不断变化.在热压自然通风瞬态模型的基础上,给出了自然通风的污染物输送模型,理论分析了典型条件下通风房间内污染物浓度的瞬变过程,讨论了主要因素对室内瞬态污染物浓度的影响.研究表明,室内热空气层的污染物浓度和原有冷空气层的污染物浓度均是先升高后降低,且前者的最高值大于后者.增大热源浮升力通量或有效通风面积、减小房间面积或房间高度均可以加速室内污染物浓度的变化,但是增大热源浮升力通量或减小房间面积对污染物浓度的峰值没有影响,而增大有效通风面积或减小房间高度却会使污染物浓度峰值升高.     

高大空间热分层实测和自然通风潜力分析

在自然通风建筑中,垂直方向上温度分布影响着热压通风。现对南京某单体大空间自然通风建筑垂直方向上温度进行实测,得出在九月份垂直温度呈线性变化,梯度在0.1~0.24℃/m范围内。将温度分层结合已有的热压模型,通过CFD模拟验证模型准确性,用Matlab计算分析建筑上下开口比Rab、室内热源q和垂直温度系数α对室内温度和自然通风量的影响,发现室内温度随着建筑上下开口比Rab和室内热源q的增大而增大,随着垂直温度系数α的增大而减小;建筑的自然通风量受室外温度影响较小,随着上下开口比Rab、室内热源q和垂直温度系数α的减小而减小。计算某高大空间在南京、重庆和广州各月的热压通风量和室内温度,结合热舒适模型确定满足基准通风量和热舒适要求的可利用上下开口比Rab范围和各月热舒适时数。结果表明:广州利用自然通风达到热舒适的时数最多,可利用的上下开口比Rab为1~9,室内热舒适时数占各月总时数的比例为35%~70%。     

2012-18 科技新闻媒体关注指数排行榜

 自然通风节能技术越来越受人们关注,实现建筑空间通风的唯一途径就是通过建筑开口。目前对建筑开口研究都是从单一方面考虑,并不全面。Hassan通过CFD方法以及风洞实验对单一房间分析不同开口位置对自然通风效果的影响,研究发现自然通风效果与两开口距离有关,开口距离远的通风效果优于开口距离近的通风效果。Favarolo通过CFD方法以及实验方法对单一房间分析不同建筑开口构造对自然通风效果的影响,认为单侧开口通风效果取决于开口的垂直位置以及开口宽度。Dascalaki通过示踪气体方法研究单侧开口风压作用下通过开口处的有效通风量,发现通过开口处的有效通风量与开口处垂直方向风速以及风向有关。殷维通过耦合风压与热压的单侧大开口通风经验公式提出“自然通风等价节约用电度数”,利用中国4个典型气候区,对单侧大开口自然通风利用率与节能效果进行了评估,发现在单侧通风条件下,中国南方城市节能效果比较大。张雯通过DOE-2对杭州地区居住建筑外窗在不同建筑朝向下,对建筑全年能耗值进行模拟计算,发现南北朝向建筑比东西朝向建筑全年能耗小。     

高散热工业生产车间不同气流组织的通风降温特性

为研究新型气流组织形式对高散热工业生产车间热环境的改善效果,以一个电池材料生产车间为例,比较了四种气流组织形式对工业建筑的通风降温特性,包括混合通风,置换通风以及两种新型气流组织形式：层式通风和碰撞射流通风。采用计算流体动力学（CFD）方法,在相同的送风条件下对车间气流进行了数值模拟。结果表明,车间现有的混合通风形成的工作区温度高达39.1 ℃,而层式通风、碰撞射流通风和置换通风分别将工作区温度降低至33.5 ℃、32.8 ℃和31.4 ℃。针对上述气流组织的降温特性,提出了一种水平热分层的热环境控制方法。结合该方法对送风速度和送风量进行了研究。研究发现,降低送风速度能够促进车间温度的水平分层,从而在不增加送风能耗的情况下降低工作区温度。此外,车间的送风量存在一个临界值,低于该值时增加送风量能显著降低工作区温度,但是高于该值时增加送风量的降温效果提升不明显。研究结果为工业建筑的通风设计提供了参考。     

模拟不同通风方式下综合管廊热力舱热力管道最佳通风区

以内蒙古包头市某综合管廊为研究对象,通过实验与计算流体动力学(CFD)数值模拟相结合的方法研究了在不同通风方式下管廊热力舱内不同管径的热力管道所对应的最佳通风区。结果表明:两种通风方式通风区的长度随着热力管道管径的增加而增加,自然通风、机械排风通风方式下管径为300、400、500、600 mm时最优通风区分别为160、166、178、200 m时可满足巡视人员舒适度要求;在机械送风、机械排风通风方式下,管径为300、400、500、600 mm时最优通风区分别为360、370、385、400 m时即满足要求。该研究对综合管廊实际通风设计有一定指导意义。     

置换通风在海上生活楼的应用探讨

置换通风是一种新的通风方式,介绍了置换通风原理,并对置换通风特性进行了分析。以海洋平台生活楼采用的置换通风系统为例,从设计计算标准、热舒适性设计、空气质量设计、通风空调系统的实际送风量、室内空调及系统送风参数、室内散流器的选择及布置等方面阐述了置换通风空调设计方案。     

回风口位置对文物保存环境置换通风调控性能的影响

针对遗址文物局部保存环境置换通风调控存在空调负荷高、空间温度梯度大等问题,提出将回风口朝下布置在文物区内以减少对非空调区空气卷吸的改进方法,降低了空调负荷,提高了文物区环境的均匀性。基于现有遗址博物馆实验展厅,进一步搭建了文物区局部置换通风调控系统,对比研究了自然通风工况和回风高度分别为0.4、0.9、1.6 m的3种置换通风工况下,文物区温湿度空间分布特征和空调负荷能耗。研究结果表明:置换通风调控系统有效地改善了文物区环境的稳定性,距坑底0.2 m的范围内温度和相对湿度的波动值较自然工况分别降低了50%和88%;文物区垂直方向上出现了0.2～0.7 m和1.5～1.7 m的两个热力分层,随着回风口高度的降低,置换通风系统对文物区环境参数的调控性能增强,热分层的高度和有效调控高度降低;回风口朝下设置与原方案相比,空调负荷平均降低了57.2%,并且当回风口的高度从1.6 m降低到0.4 m时,单位面积空调负荷进一步降低了22.7 W/m~2。研究结果可为文物区局部环境置换通风调控系统设计提供参考。