对辐射供冷空调系统的室内热舒适性研究

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1、辐射供冷空调系统的室内热舒适性研究1李根刘益才毕麟刘绍文王晓倩（中南大学，长沙410000）摘要：辐射供冷空调系统是一种具有舒适性节能性的系统形式，本文详细介绍了辐射供冷空调系统的发展现状，系统构成以及优缺点。此外通过建立围护结构的传热模型，采用数值仿真软件，分析了辐射冷顶板供冷对围护结构内表面温度及室内热舒适性的影响，主要从人体垂直温差角度分析了冷顶板辐射对人体室内热舒适性的作用效果，结果表明，顶板辐射供冷使得人体头脚的垂直温差小于3℃，满足人体热舒适要求。关键词：辐射供冷空调系统；室内热舒适；数值仿真；垂直温差Stud

2、yonIndoorThermalComfortofRadiantCoolingAirConditioningSystemLiGenLiuYicaiBiLinLiuShaowenWangXiaoqian（CentralSouthUniversity,Changsha410000）Abstract:Radiantcoolingairconditioningsystemisakindofsystemwithcomfortandenergysaving.Thispaperintroducesthedevelopmentstatus

3、ofRadiantcoolingairconditioningsystem,compositionofthesystemandtheadvantagesanddisadvantagesofthesystem.Inaddition,byestablishingtheheattransfermodeloftheenclosurestructureandusingnumericalsimulationsoftware,theinfluenceofthecoolingceilingcoolingontheinnersurfacet

4、emperatureoftheenclosurestructureandindoorthermalcomfortwasanalyzed.Theradiationofthecoldroofplatewasanalyzedmainlyfromtheperspectiveofverticaltemperaturedifferenceofthehumanbody.Theeffectofthermalcomfortinthehumanbodyisshownintheresults.Theresultsshowthattheradia

5、tioncoolingoftheceilingmakestheverticaltemperaturedifferencebetweenthehumanheadandthefootlessthan3°C,whichmeetsthethermalcomfortrequirementsofthehumanbody.Keywords:radiationcoolingairconditioningsystem;indoorthermalcomfort;numericalsimulation;verticaltemperaturedi

6、fference0引言冷却顶板辐射式空调系统主要采用的是辐射换热来对室内环境降温，其辐射换热量达到[1]50%以上，比较符合在舒适时人体习惯的辐射散热与对流散热的比例关系。辐射换热和对流换热混合换热这种系统形式比起单纯依靠对流换热有着相当的优势，比如无吹风感、热量分布均匀等，其对于人体具有明显的节能性和舒适性。由于顶板的辐射作用，可降低室内垂直温度梯度，提高人体舒适感，近年来研究人员对于辐射冷顶板系统传热性能和室内热环境[2]做了大量的研究。Miriel等对顶板辐射供冷系统的热舒适和能耗进行了数值计算和实验测基金项目：国家

7、自然科学基金资助项目(51776226);中南大学研究生自主探索创新项目资金资助（2018zzts491）作者简介：.刘益才（1968-），男，教授，E-mail：lyccsu@csu.edu.cn[3]试对比研究。路诗奎等人采用TRNSYS软件顶板和地板辐射供冷系统的热舒适和能耗进行了对比分析，结果表明，顶板和地板辐射供冷系统在夏季都有良好的舒适性，而地板辐射所[4]需的能耗高于冷顶板辐射系统。为了提高室内环境的热舒适性、降低空调能耗、提高室内空气品质，辐射冷板技术有着广泛的应用前景。但是迄今为止，国内对辐射供冷的研究仍

8、然停留在高校和设计单位的理论层面，目前的产品大多还是依靠产品进口。又由于对辐射冷板的热工性能不甚了解，从而造成这一优异的末端形式在我国推广缓慢。本文拟对夏季室内以天花板冷板为末端，进行室内环境的模拟，为此系统未来的研究指出一个方向。1辐射供冷应用现状1.1发展现状及系统构成冷却顶板辐射式空调系统起源于欧