新型輻射吊頂供暖的實驗研究與熱舒適性討論

1、新型輻射吊頂供暖的實驗研究與熱舒適性討論             提要 在參考夏季系統(tǒng)情況下，簡單介紹了冬季供暖時，新型輻射吊頂?shù)南到y(tǒng)組成。描述了實驗小室中進行的測試，討論了熱舒適問題。關(guān)鍵詞 輻射吊頂 供暖 實驗分析 熱舒適性一、系統(tǒng)概述在冬季供暖和夏季空調(diào)中，末端設(shè)備的形式不統(tǒng)一，限制了輻射吊頂?shù)膽?yīng)用。國外的末端產(chǎn)品，一般只包括輻射板本身，采用直接連接的形式，通風(fēng)系統(tǒng)則單獨處理，而冬季供暖采用其它方式，使得室內(nèi)管路很多，系統(tǒng)復(fù)雜。筆者采用新型輻射吊頂作為供暖系統(tǒng)的末端設(shè)備

2、，同時不須改變系統(tǒng)連接方式，可以有效的解決這一問題。系統(tǒng)仍采用夏季供冷系統(tǒng)，但在冬季供暖環(huán)境中，因為沒有送風(fēng)系統(tǒng)，只有板式換熱器投入使用，運行模式單一，系統(tǒng)相對簡單。二、實驗介紹1實驗臺介紹根據(jù)實驗?zāi)康?，搭建實驗臺，實驗臺的基礎(chǔ)平臺為一個真實的小室，具有一面外墻，開有外窗，朝向西。吊頂采用模塊式輻射吊頂，配有專用機組。一次水為熱網(wǎng)供水。房間長為5.2米，寬3.4米，高2.7米。吊頂?shù)拿娣e約為17.6平方米，由五組輻射末端并聯(lián)形成。2測點布置室內(nèi)空氣溫度，包括空氣溫度梯度和黑球溫度梯度兩部分。室內(nèi)空氣溫度覆蓋率度測點布置在小室中央，共10個測點以地面為垂直標(biāo)高零點，向上為正，標(biāo)高和測點編號見表1

3、。表1 空氣溫度測點布置 測點編號T1T2T3T 4T 5T 6T 7T 8T 9T 10標(biāo)高（米）2.652.652.550.52.452.41.81.10.50.1三、數(shù)據(jù)分析標(biāo)高（米）/溫差（ ）1.8-1.11.1-0.50.5-0.11.1-0.1最大值1.171.240.621.77最小值0.961.010.471.48平均值1.061.100.521.62根據(jù)分析，室內(nèi)溫度穩(wěn)定，波動很小，且兩者趨勢相同，因此黑球溫度和空氣溫度的溫度差也相對穩(wěn)定。3熱舒適性分析為了對比相應(yīng)位置的空氣溫度，選擇在同一時刻，典型的空氣溫度、黑球溫度和周圍環(huán)境表面的平均輻射溫度（簡稱輻射溫度）的曲線，參

4、見圖2。從圖中可以看到，在人員活動區(qū)，黑球溫度、平均輻射溫度基本呈線形變化，隨高度的上升，與空氣溫度的溫差有所減小。在本例中，兩者與空氣溫度之差參見表3：圖溫度梯度表3 溫差比較 標(biāo)高（米）1.81.10.50.1黑球溫度與空氣溫度（ ）0.630.771.011.05輻射溫度與空氣溫度（ ）0.861.051.391.47從這四點典型溫度可以計算黑球溫度和周圍環(huán)境表面的平均輻射溫度的溫度梯度。根據(jù)計算，其溫度梯明顯小于室內(nèi)的空氣溫度梯度。兩者比較，詳見表4。表4溫度梯度比較 標(biāo)高（米）以1.1米和0米溫差計算空氣溫度梯度1.72/m1.79/m黑球溫度梯度1.47/m1.51/m輻射溫度梯度

5、1.36/m1.36/m根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，在輻射供暖的條件下，平均輻射溫度梯度最小，大大削弱了由于自然對流而引起的上熱下冷現(xiàn)象，使得人體的體感溫度梯度減小，明顯小于空氣溫度梯度。參考人體熱舒適性原則，當(dāng)溫度梯度減小時，人體熱舒適性會提高。因此說明，在采用輻射吊頂供暖的條件下，人體的熱舒適性提高了。         四、結(jié)論總結(jié)以上關(guān)于輻射吊頂?shù)膶嶒?，得到以下兩大方面的結(jié)論。室內(nèi)的空氣溫度穩(wěn)定，存在溫度梯度。室內(nèi)空氣的溫度場沿高度可以分為四個區(qū)域。在地面附近存在一個很小的區(qū)域，為第一區(qū)域。約為0.1米高，溫度與地面溫度相近，梯度很小或為負(fù)。從地面以上0.1米到房間的某一確定高度（在本例中是在無量約高度0.9處），為第二區(qū)域，是人員活動區(qū)。溫度梯度線形分布，一般低于2/m，滿足人員熱舒適性要求。從上一個高度以上到吊頂附近，為第三區(qū)域。溫度梯度也呈線形分布，但是要明顯大于第二區(qū)域。在吊頂附近存在很小的區(qū)域，其中溫度梯度顯著加大，分布規(guī)律有待研究。第二、三區(qū)域占主要的空間，溫度梯度在各自的區(qū)域中呈