对于从设计原理及运行工况特性分析置换通风的节能

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1、制冷空调与电力机械专题研讨从设计原理及运行工况特性分析置换通风的节能李强民，饶良平（同济大学，上海200092）摘要：通过对置换通风设计原理及运行状况特性的分析，比较了置换通风和混合通风的能耗，认为置换通风在整体上是节能的。关键词：置换通风；混合通风；负荷；能耗中图分类号:TU834.3文献标识码:A文章编号:1006-8449(2004)02-0011-031引言一般认为，置换通风具有通风效率高，室内垂直温[1]度分层明显等特点。对于置换通风是否节能，学术界尚有不同的意见。有些学者通过实测或计算机模拟，认[2]为可节能10%～20%。本文拟就置换通风的设

2、计原理及运行工况的特性方面来分析置换通风的能耗，从某种意义上讲，这是置换通风能否节能更深层次的原因。文中所阐述的置换通风的设计原理为美国麻省理工[3]学院XiaoxiongYuan等人所提出。为将问题分析更透彻，在文中，适当地与混合通风的设计原理加以比较。图1观众区温度梯度曲线着高度的增加，温度梯度有变缓趋势，这要根据热源分2从置换通风的夏季设计冷负荷及运行状况布情况而定。特性看置换通风的能耗又根据实测的数据，我们得到观众区平均送风温度置换通风的计算夏季设计冷负荷，包括三类：为21.6℃，而室内设计温度为24.2℃，这反映出置换通（1）室内人员、台灯、以及

3、设备的负荷Q；风送风温差小的特性。oc（2）顶灯的负荷Ql；综合以上的分析讨论，对Qt，应考虑下面三个问题：（3）围护结构以及太阳辐射的负荷Q。（1）要搞清它与工作区负荷的区别和联系。工作区ex在计算上述冷负荷时，因为置换通风房间内的温度负荷是指坐姿人体头脚高度范围内（0.1～1.1m）的冷场不均匀，在程序计算中如果可能，应该假设室内存在负荷，该冷负荷值对于确定置换通风的设计参数至关重2℃/m的温度梯度。将室内总负荷（三项之和）记为Q。要，但要注意，它并不是置换通风的总的冷负荷。如果t为了更清楚的分清它与混合通风状态下室内总负荷的差认为置换通风的节能是它只

4、要消除工作区的负荷，这是异，需要结合置换通风运行工况的特性来看。不正确的。因为工作区上部对室内空气的加热作用仍需我们结合一实际工程项目来分析置换通风的运行工要由空调箱来承担。况特性。该项目是我们对苏州市体育中心室内球场空调（2）与混合通风相比，Qt的值在理论上应该是小些[4]效果进行测试，根据测试数据进行效果评价。该球场的。由于置换通风房间室内存在温度梯度，对于工作区的观众区采用的是置换通风方式。根据实测的数据，我应使其满足室内设计温度，在工作区以上，其温度值可们得到观众区温度梯度曲线如图1所示。以高一些。若房屋的高度较高，在屋顶附近，室内温度从图1可看出

5、，置换通风垂直方向温度场存在温度值可以等于或高于室外温度。这样，置换通风房间的室梯度。在高度2m区域内的温度梯度，约为2℃/m。随内平均温度将会高于混合通风的房间。这对于Qoc和QlNo.2/2004总第96期第25卷11制冷空调与电力机械专题研讨两项影响不大，但对Q将有较大影响，使其值变小。不式中L—送风量，m3/h；ex妨设置换通风所得的Q和混合通风的Q的差值（相Q—室内总显冷负荷，W；exexx同条件）为△Q。房间的高度越高，体积越大，△Qt—室内温度，℃；exexn将越大，且在整个Q占的份额值将越大。t—送风温度，℃；exs（3）置换通风的送风温差

6、比混合通风低，送风温度ρ—空气密度，kg/m3；比混合通风高，回风温度比混合通风更高些，这样，制C—空气的比热，J/（kg.K）。P冷机组提供的冷冻水温度可相应提高，这首先可以提高混合通风的送风量取决于室内总显冷负荷和送风温制冷机组的性能系数，制冷循环的经济性好，比混合通差的比值，在混合通风状态下，送风温差取值一般较风节能。其次，对制冷机组而言，冷冻水温度的提高，大。显然，要比较二者的大小，就取决于上述两个比值制冷剂蒸发温度也相应提高，这表明同一规格的制冷机的大小。如果房间的高度较低，工作区负荷占的比重比组能够提供更大的冷量，这就可以降低制冷机组的规较大的

7、话，由于混合通风的送风温差一般是可允许头脚格，减少设备的初投资。温差的3到4倍，这时置换通风的送风量将比混合通风来得大很多。但如果对于高大空间，工作区负荷占总负3从置换通风的送风量看置换通风的能耗荷的比重较小的话，这时置换通风的送风量将比混合通风稍大，或持平，甚至小一些，这主要取决于工作区负3.1送风量荷占总负荷的比重。置换通风会产生热力分层。为了保证室内的舒适程3.2送风温度度，坐姿人员的头脚温差△T应小于3℃。送到室内的hf与送风量相关的另一参数送风温度T，可以通过地送风量应该满足送风在消除工作区负荷后温度上升不能s板附近的空气温度T，以及无量纲系数θ

8、确定：超过3℃。按照这个原则，室内送风量由下式定：ffT=T-θ.