过渡季节两种采暖方式室内温度场的实验研究

1、文章编号：1671-6612（2008）05-028-03第22卷第5期 2008年10月 制冷与空调Refrigeration and Air Conditioning V ol.22 No.5 Oct. 2008.2830过渡季节两种采暖方式室内温度场的实验研究杨彦宾 赵立影 南晓红（西安建筑科技大学环境与市政工程学院 西安 710055）【摘 要】 使用IMP 数据采集系统，对过渡季节西安地区集中采暖房间和变频空调采暖房间温度进行测试。结果显示，与集中采暖相比，变频空调采暖房间工作区域的温度场的温度梯度为2.35和同一水平面上温度不均匀性较大，其最大差值有1.2。因此，对过渡季节西安地区

2、房间的热舒适性而言，集中采暖比变频空调采暖优越。【关键词】 集中采暖；空调采暖；温度场；热环境；IMP 中图分类号 TU832 文献标识码 AExperiment on Indoor Temperature Fields in Two Kinds of Heating Methods in Transitional seasonYang yanbin Zhao Liying Nan xiaohong(The College of Environmental and Municipal Engineering, Xian University of Architecture and Techno

3、logy, Xian 710055,Shanxi【Abstract 】The temperature of the central heating room and air conditioning room are measured by IMP in transitional season. The result show that comparing with the central heating room, the numerical value of air conditioning rooms lapse rate is 2.35 and the inequality at th

4、e same level is great, the max value is 1.2. Therefore, in transitional season central heating is superiority to the air conditioning.【Keywords 】centralize heating; heating; temperature distribution; ithermal environment; IMP0 引言现阶段，集中采暖、空调热泵采暖是常用的两种采暖方式。不可否认，与集中采暖相比，空调采暖具有诸多优点，如调节方便、升温迅速等。但据很多人反映，空

5、调采暖在实际使用中的热舒适效果并不令人满意，如室内头部温度过高而脚部寒冷等1。室内温度是反映室内热舒适性的一个重要指标，为此，我们运用IMP 数据采集系统对集中暖房间和变频空调房间的温度进行了测试，测量数据基本反映了两种房间温度场的实际情况，通过数据分析发现两种采暖方式在温度梯度和同一水平面上不均匀性有较大的差异，从而产生了不同的热舒适效果。图1 测试房间平面布置示意图1 采暖房间温度测试实验系统 作者简介：杨彦宾（1981-），男，在读研究生； 收稿日期：2008-05-25测试房间是一间既有集中采暖又有变频空调采暖的办公室，在冬季只运行集中采暖系统而变频空调采暖只是在过渡季节才使用，而变频

6、空调采用上送上回式送风方式。该房间位于西安建筑科技大第22卷第5期 杨彦宾，等：过渡季节两种采暖方式室内温度场的实验研究 ·29·学环境与市政工程学院办公楼七楼（顶层）、南向、房间尺寸为（长×宽×高）6.6m×3.6m×3.3m。窗户采用铝合金封闭，室内地面铺设瓷砖。如图1所示： 图2 测试房间剖面布置示意图测试点的选取基于ISO 7730中对房间舒适性的规定2。对于人体不同的部位有不同的温度要求，人的脚踝、膝盖等部位耐寒能力较差，而头部在相对较低的温度环境中对人体有一定的好处。因此，我们在高度方向上选取Z=0.1m、Z=1.1m和Z

7、=1.7m三个面布点测试，每个平面上均匀布置11个测试点，共33个测试点（如图1、图2所示）。2 实验结果及分析测试时间是2008年3月15日和2008年3月16日，其中15日进行集中采暖测试，16 日进行空调采暖测试。为了减少天气的差异对测试房间的影响，我们选取的测试时间段为每天的21:0022:00，当时测得室外平均温度为14.5和13.9。本实验主要研究Z=0.1、Z=1.1和Z=1.7三个平面上的温度场，现在对这三个平面上所布置的测点的测量结果进行分析。图3为Z=1.7m的平面上各个测点温度的值。图3 Z=1.7m 平面上各测点温度值采暖时各个测试点的温度值差别较大，其中最大值和最小值

8、有1.2多的温差；而对流采暖时，该平面上各个测试点的温度值基本趋于一致（图中显示个别点的温度值偏高是因为测试时该测点在测试计算机的上方）。同一平面内空调采暖的房间有的温度场有明显的不均匀性，而集中采暖的不均匀性相对小的多。从实际情况看这种水平面内的不均匀性对人体的热舒适性的影响也是比较大的3。图4 Z=1.1m平面上各测点温度值图4给出了在Z=1.1m的平面上不同测点的对流采暖和空调采暖的平均温度。在这个平面上两种采暖方式的温度都比较均匀，只是空调采暖的温度比对流采暖的温度高一些，这是由于变频空调的送风口在房间上方造成的4。图5 Z=0.2m平面各上测点温度值图5显示了在Z=0.1m的平面上不

9、同测点对流采暖和空调采暖的平均温度值。在此平面上两种采暖方式的温度分布比较一致，只是空调采暖比对流采暖的温度略高一些，是因为变频空调加热空气形成的是上升气流，对底层的空气影响较小。在Z=1.7m和Z=1.1m空调采暖的温度比对流采暖的温度高，而在Z=0.1m的平面上空调采暖的温度比对流采暖温度低，空调采暖在工作区域的温度梯度大于集中采暖的温度梯度，其中空调采暖温度梯度为2.35、集中采暖温度梯度为0.63。垂直温变梯度对人造成不舒适的情况一般为上高下低的温度场，如果头部周围空气的温度比脚踝部周围空气的温度高，则差距越大，感觉到不舒适的人30 · 制冷与空调 2008年 ·就

10、会越多。同样，不适宜的垂直温度梯度会增强气流运动并可能导致不舒适感, 引起不满意百分率的增加5。因此，相比集中采暖空调采暖房间的温度特点使人体感到更加不舒适。3 结束语一般而言，对流采暖和空调采暖房间的热环境与垂直温度梯度、同一平面不均匀性和气流速度三个方面有关，但在没有人为影响的条件下，对流采暖房间的风速基本为零，故本文不予考虑。（1）同一平面上温度不均匀性过大。在Z=1.7m和Z=1.1m两水平面上空调采暖的不均匀性较大，相差的最大值为1.2；而对流采暖相差的最大值只有0.3。（2）房间的垂直温度梯度过大有2.35。空调采暖房间由于热气流的上升，产生较大垂直温度梯度。这即不利于房间的热舒适

11、性，也大大降低了热量的有效利用率。如何减少热气流的上升，降低的温度梯度显得十分重要。比如，改变送风口的位置、送风角度等措施来得到较好的气流组织。本实验测得的数据偏高是因为白天的温度过高（19.5）、房间的蓄热性等因素造成的。参考文献:1王怡. 冬季集中供暖房间和空调房间热环境的调查与分析J.暖通空调,2002,32(2 .2 ISO. International Standard 7730, Moderate ThermalEnvironments De-termination of the PMV and PPD Indices and Specification of the Conditions for Thermal Comfort