大空间建筑分层空调负荷新计算方法专题培训课件

介绍内容123新方法计算思路新方法提出背景45辐射、对流热转移负荷计算方法新分层空调负荷计算方法验证后续研究计划大空间常见的典型气流组织1.新方法提出背景中送下回喷嘴侧送分层空调下送中回置换分层空调全室空调上送下回下送上回：置换式Ht分层空调2024/8/202大空间分层空调传统负荷计算方法1.新方法提出背景实用供热空调设计手册：分层空调负荷围护结构负荷室内热源负荷新风渗透负荷辐射转移负荷对流转移负荷喷嘴侧送下回分层空调系统：工程常用简化处理：分层空调

70%全室空调空调区常规空调负荷辐射热转移对流热转移+辐射转移负荷对流转移负荷2024/8/203辐射热转移负荷传统计算方法1.新方法提出背景非空调区对空调区的辐射热转移负荷：式中：C1=1.3（地板辐射热转移空调区辐射热转移）式中：C2称为冷负荷系数，（空调区辐射热转移空调区辐射转移负荷）通常C2=0.45~0.72，一般取0.5。该系数基于三天的实测数据。直接辐射计算C1=f（分层高度等）C2=f（材料特性、逐时概念等）2024/8/204对流热转移负荷传统计算方法1.新方法提出背景非空调区对空调区的对流热转移负荷：空调区热强度非空调区热强度非空调区排热量实验数据——无物理意义，其它气流组织？非空调区得热较大时，无法图解查图得到

qd2024/8/205传统分层空调负荷计算方法不足1.新方法提出背景辐射热转移负荷：实验数据——无物理意义，其它气流组织？非空调区得热较大时，无法图解直接辐射计算C1=f（分层高度等）C2=f（材料特性、逐时概念等）对流热转移负荷：送风形式单一：无下送风、中部顶部送风等的计算方法非逐时计算屋顶附近温度取值：tp

=tw+（2~3

C）壁面温度的简单求解温度取值2024/8/206大空间分层空调负荷新计算方法思路2.新方法计算思路对流热转移负荷：喷嘴送风、下送风机理：分层面温差传热+流动换热考虑适应任何气流组织的求解C0——考虑室内长波辐射反射问题C1——考虑不同分层高度等因素C2——考虑不同建筑结构特性等问题辐射热转移负荷温度参数、气流流动参数等Block-Gebhart模型线算图表辐射热转移负荷逐时负荷法——RTF软件2024/8/2073.辐射、对流热转移负荷计算方法大空间分层空调辐射热转移负荷新计算方法思路确立标准建筑，采用C0、C1、C2确立实际建筑的修正方法，采用RTF法进行逐时计算，C0、C1、C2、RTF法均进行了实验验证辐射模型空调区得热2024/8/208标准建筑设立大空间实验房结构特征辐射热转移负荷-标准建筑的建立3.辐射、对流热转移负荷计算方法2024/8/209辐射热转移负荷-模型修正系数确定方法影响因素由建筑宽长比、发射率查图得到建筑相对高度3.辐射、对流热转移负荷计算方法地板辐射热转移=C0地板直接辐射热转移2024/8/2010影响因素空调区得热修正系数/C1辐射热转移负荷-空调区得热修正系数确定方法3.辐射、对流热转移负荷计算方法空调区辐射热转移=C1地板辐射热转移2024/8/2011辐射热转移负荷-空调区得热修正系数确定方法3.辐射、对流热转移负荷计算方法影响因素高宽比x1x2x3空调区辐射热转移负荷=C2

空调区辐射热转移2024/8/2012喷嘴侧送下回：下送中回：射流卷吸机理分析回风携带模型实验温度分布盐水实验回风机理射流卷吸示踪实验环境实验表征温度PIV技术CFD理论研究Block-GebhartMulti-chamber因素分析来自非空调区风量Gnet因素的关联性及其关联程度定量规律研究先算图,表,系数卷吸量回风占比大空间分层空调对流热转移负荷新计算方法思路3.辐射、对流热转移负荷计算方法T1,T2T1T2G非-空Th2024/8/2013对流转移热=f（送风温度、送风速度、非空调区内热源、送风排热比）3.辐射、对流热转移负荷计算方法按传统方法计算获得：Q1、Q2、q1、q2、qpqd/Q2qd辐射转移负荷受气流组织影响可以忽略，

但对流转移负荷受气流组织影响较大气流组织设计？大空间对流转移负荷曲线图气流组织关键参数风速、送风温度组合2024/8/2014工况P-1P-2P-3P-4P-5P-6室外温度（℃）32.230.9833.0234.0837.4038.24太阳辐射（W/m2）156.5245.0675.0521.5670.0322.5送风量(m3/h)22030.521777.518764.018476.521613.024705.0送风温度（℃）16.1017.3515.4016.3017.6018.50送风速度（m/s）7.006.925.965.876.877.85回风温度（℃）22.6523.8523.1523.8024.9025.70空调区内热源负荷13523.544326.000000制冷量(W)48580.9243685.0648958.4046653.1653117.5549904.10辐射热转移负荷4099.0610289.999480.7013263.5514755.2017868.37对流热转移负荷实验值(W)11055.711362.915478.411100.214545.311429.3理论-对流热转移负荷(W)11293.979782.1713171.029704.7613244.449615.25理论-分层空调负荷(W)48819.2042104.3046651.0345257.7451816.7148090.02传统-对流热转移负荷(W)9641.618046.8910043.098455.4610210.688273.26传统-分层空调冷负荷(W)47166.8440369.0143523.0944008.4448782.9546748.03对流：理论-实测_误差-2.16%13.91%14.91%12.57%8.94%15.87%对流：传统-实测_误差12.79%29.18%35.12%23.83%29.80%27.61%分层负荷：理论-实测_误差-0.49%3.62%4.71%2.99%2.45%3.64%分层负荷：传统-实测_误差2.91%7.59%11.10%5.67%8.16%6.32%500m2大空间实验基地（喷嘴送风）：新方法、传统法、实验对比4.新分层空调负荷计算方法验证2024/8/2015变量分层高度电热膜加热功率工况Case-1Case-2Case-4Case-6Case-7Case-3Case-4Case-5分层高度/m1.31.21.10.90.71.11.11.1电热膜功率均值/W480480480480480637480380q/W（传统方法）361.6339.7324.1297.0267.5417.3324.1239.2q/W（新方法）400.0419.8395.6368.3369.4520.4395.6284.6送回风负荷/W413.7408.4380.8373.6349.0494.9380.8269.7误差△1/%-9.59-19.07-18.06-19.35-27.5-19.82-18.06-15.93误差△2/%-3.322.803.88-1.415.855.153.885.50误差△3/%-12.59-16.81-14.88-20.49-23.36-15.68-14.88-11.31传统方法和新方法简化算法分层空调负荷计算结果分析大空间缩尺模型实验台（下送风）：新方法、传统法、实验对比4.新分层空调负荷计算方法验证2024/8/2016大空间缩尺模型实验台（下送风）：新方法、传统法、实验对比工况分层高度/m房间发热功率/W风量/(m³/h)实验时间/h回风温度/℃峰值误差均值误差Case-11.34802773626.253.67%3.35%Case-21.24802663626.074.82%6.08%Case-31.16372813626.235.21%8.11%Case-41896.49%7.26%Case-51915.63%7.02%Case-60.94802613625.975.41%4.41%Case-70.74802693625.915.01%7.82%实验工况表工况1工况34.新分层空调负荷计算方法验证2024/8/2017后续研究计划完善计算方法，更多工况的繁衍计算实验修正完善实际建筑应用完善绘制设计用莫迪图编制软件考虑热羽流作用的大空间射流设计方法……5.后续研究计划2024/8/2018(300m2-8.75m)大空间热环境实验基地1、16m2缩尺模型实验台喷嘴送风下回风二次气流设备可调侧杆布袋送风布袋送风柱状下送风上回风二次诱