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目录摘要 I Abstract II 第1章 绪论

1 1.

1 冷梁送风系统的概述

1 1.1.1 冷梁送风系统的工作原理

1 1.1.2 冷梁送风系统的分类

1 1.1.3 冷梁送风系统的特点

4 1.2 冷梁送风系统的发展历史及研究现状

4 1.3 本课题的研究内容

5 第2章 冷梁送风和风机盘管系统性能的比较

6 2.1 风机盘管介绍

6 2.1.1 风机况盘的工作原理

6 2.1.2 风机盘管系统的特点

6 2.1.3风机盘管的换热性能

6 2.2 与冷梁送风系统的比较

7 第3章 冷梁送风系统空气分布性能的探讨

8 3.1 室内气流组织的基本形式

8 3.2气流组织的评价指标

8 3.2.1 有效风感温度

9 3.2.2 空气分布特性指标

10 3.2.3 吹风感危险率

10 3.2.4 能量利用系数

10 3.3阿基米德准则数的原理及应用

11 3.3.1等温自由射流

12 3.3.2 非等温自由射流

13 3.3.3 受限射流

14 3.3.4 阿基米德准则数

15 3.4 冷梁送风系统的空气分布性能

15 3.4.1 送风气流阻断效应

15 3.4.2 利用阿基米德数解析空气分布性能

16 3.4.3 外墙与内围区的空气分布

18 3.4.4 利用ADPI解析空气分布性能

19 3.4.5 冷梁送风系统的气流组织分析

20 第4章 冷梁送风系统热舒适的探讨

21 4.1 热舒适

21 4.1.1 热舒适的概念

21 4.1.2 热舒适度的预测

21 4.1.3 热舒适标准ASHRAE

22 4.2室内气流分布热舒适要求

23 4.2.1对温度梯度的要求

23 4.2.2工作区的风速

23 4.3 冷梁送风系统的热舒适

23 第5章 冷梁送风系统的设计及适用限制

25 5.1 冷梁送风系统的设计

25 5.1.1 冷梁的空气处理

25 5.1.2 冷梁配水系统的控制

26 5.1.3 冷梁预防结露控制系统

27 5.1.4冷梁送风系统与其他系统形式的结合

27 5.2 冷梁送风系统的适用限制

28 第6章 冷梁送风系统的节能效益分析

29 6.1能耗分析方法

29 6.1.1度日法

29 6.1.2当量满负荷运行时间法

30 6.1.3负荷频率法

34 6.1.4电子计算机模拟计算法

35 6.2经济分析方法

35 6.3系统各指标的分析

36 6.4实例分析

37 6.4.1工程简介

37 6.4.2能耗分析

37 6.4.3经济分析

39 6.5本章小结

40 结论

41 参考文献

42 致谢

44 英文原文及翻译

45 摘要介绍了主动式冷梁和被动式冷梁的原理与特点,分析了冷梁送风系统的气流组织形式并探讨了室内空气的分布性能及冷梁送风对热舒适度的影响,对冷梁送风系统的节能效益进行了分析,同时指出冷梁送风系统有一定的适用范围和限制因素.将其与普通的风机盘管系统进行了比较,认为冷梁作为干工况风机盘管的一种先进的应用形式,是现有系统很好的补充,非常适用于办公室等区域.简述了冷梁送风系统的设计步骤,然后针对当盘管内冷水温度低于空气露点温度时提出了预防系统结露的自动控制方案,并指出目前普遍采用的系统设计形式并不能发挥冷梁的节能优势,提出了采用冷梁和空调箱分设冷水机组的节能设计方法. 尽管冷梁送风系统的应用在欧洲及澳洲已盛行数十年,然而对地处热带及亚热带气候的国家而言,冷梁送风系统是否适用于高温且潮湿环境,业主及设计工程师仍难免有所疑虑,目前除了探讨冷梁送风系统的空气分布性能与节能效益之外,也需要对解决产生冷凝的风险及上午上班前预冷操作运转策略如何拟定等问题提出有效且安全可靠的对策. 关键词:冷梁,送风系统,空气分布,热舒适,节能 Abstract Presents the principles and characteristics of active chilled beams and passive chilled beams, analysis the air distribution and discusses the indoor air distribution performance and the impact of chilled beams for thermal comfort, and analysis the energy efficiency of the chilled beams air distribution system. Points out that the chilled beams have a certain application scope and limitations. Compares it with the conventional fan coil system, and considers that as an advanced application form of fan coil in dry conditions, the chilled beam system is a good supplement to the existing system and very suitable for office applications. Having a brief description of how to design a chilled beams air system, when the temperature of cold water in the coil pipe below the air dew point temperature, the prevention system from dewing automatic control system putting forward. Notes that the current system design form widely used can not make full use of the energy saving advantage of chilled beams. Puts forward an energy saving design method by grouping chillers to the chilled beams and air conditioning units. Despite the hygienic HVAC system technology known as chilled beams have been widely used in Europe as well as Australia for more than a decade, however for countries in the tropic and sub-tropic climate, whether the application of chilled beams can be operating adequately in hot and humid climates have been always questioned by clients and design engineers, the primary reason for that is the high risk of condensation. This study was focus on the verification of air distribution performance and energy saving effectiveness of chilled beams for studied cases, meanwhile providing the solutions to prevent the condensation, and control strategy during the morning start-up period in the beam system. Keyword: Chilled beams, Air supply system, Air distribution, Thermal comfort, Energy-saving 第1章 绪论 1.1 冷梁送风系统的概述 1.1.1 冷梁送风系统的工作原理 冷梁送风系统在室内负荷热交换及热能传送方式上相当于一个气水并行系统(Air-water system).冷梁送风口(以下简称冷梁)是借由空间的热负荷(包括人体)和冷梁面板间的温差所产生 对流 以及 辐射 效应进行热交换,同时冷梁送出干冷空气也有助于人体皮肤表面的蒸发冷却[18],因此冷梁是一个结合冰水提供冷能控制温度和利用送风温差形成对流循环及水蒸气压力差所建立的空调送风系统. 冷梁(Chilled Beams)是一种干盘管,可与照明灯具、扬声器等结合成一体,其主体是一个翅片式冷水盘管,可让空气穿越翅片以达到冷却效果,左右有铝壳支撑,看起来就象是横梁一样. 1.1.2 冷梁送风系统的分类 冷梁系统是在盘管内的水和管外空气之间的温差驱动下形成气流循环,通过室内空气和盘管之间的对流和辐射来达到空气调节目的的系统. 根据安装方式不同,可以分成裸露式和镶嵌式两类.裸露式冷梁的热效率高,但受建筑限制.镶嵌式冷梁美观大方,但会减少室内获得的冷量. 另外,依据是否有室外空气供给[1],冷梁还可以分为主动式冷梁(active chilled beams,ACB) 和被动式冷梁( passive chilled beams,PCB) 两种形式. 主动式冷梁是指空气循环动力由外部强制送风[19]供给,在冷梁内部形成空气诱导过程,利用强制对流造成空气与盘管间的传热的设备.它的外部空气主要由风管供给,空气流动速度比被动式冷梁快很多. 主动式冷梁主要由外壳、喷嘴、一次空气连接管、换热器(即盘管)、面板等几部分构成.其夏季空气处理过程为:来自室外且经空调箱处理过的干冷一次空气(primary air)以较高的速度经喷嘴喷出,进入到冷梁中,根据文丘里效应,当高速流动的气流通过阻挡物时,在阻挡物的背风面上方端口附近会形成负压,从而产生吸附作用,诱导室内低速的二次空气(secondary air)经过冷盘管.二次空气在通过盘管的时候得到冷却,然后进入主气流.冷却后的空气和主气流混合形成速度足够大的混合空气,其温度低于房间温度.混合空气通过两个封闭的导流槽形成贴附射流,沿着吊顶流动,然后进入到房间中冷却室内空气.经过相同的循环,房间的热量被冷却盘管带走,从而起到了制冷的作用.冬季换热器中流动的是热水,冷梁起到了制热的作用.其原理图见图1-1. 图1-1 主动式冷梁原理图 主动式冷梁具有以下优点: (1)更美观;