1前言空調(diào)的耗能量占國民經(jīng)濟(jì)的比例是可觀的,節(jié)約能源勢在必行。傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)計(jì)方法,計(jì)算選用設(shè)備時(shí)往往取安全系數(shù)較大;一些已投入使用的高檔建筑,絕大部分時(shí)間內(nèi)設(shè)備處于部分負(fù)荷的低效率高能耗運(yùn)行狀態(tài)。因此,許多研究者在預(yù)測和分析空調(diào)耗能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性(負(fù)載)和供能裝置的匹配方面做了大量工作。本文從熱動(dòng)力學(xué)角度出發(fā),建立帶有一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的房間的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,從理論上對一次性回風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行模
1 前言
空調(diào)的耗能量占國民經(jīng)濟(jì)的比例是可觀的,節(jié)約能源勢在必行。傳統(tǒng)的空調(diào)設(shè)計(jì)方法, 計(jì)算選用設(shè)備時(shí)往往取安全系數(shù)較大; 一些已投入使用的高檔建筑,絕大部分時(shí)間內(nèi)設(shè)備處于部分負(fù)荷的低效率高能耗運(yùn)行狀態(tài)。因此,許多研究者在預(yù)測和分析空調(diào)耗能系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性(負(fù)載)和供能裝置的匹配方面做了大量工作。本文從熱動(dòng)力學(xué)角度出發(fā),建立帶有一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的房間的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,從理論上對一次性回風(fēng)系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行模擬、預(yù)測和分析。
2 數(shù)學(xué)模型建立
選取空調(diào)房間為對象,以墻壁內(nèi)壁面作為控制容積。在下面假設(shè)下建立數(shù)學(xué)模型:
(1) 空氣看作理想氣體;
(2)房間地面五個(gè)墻壁使用相同材料,地面鋪設(shè)隔熱較好的建材;
(3)僅考慮室內(nèi)氣體熱容變化, 不考慮建筑材料的熱容變化;
(4)無輻射傳熱。
2.1 一次回風(fēng)過程無能量損失后房間溫度動(dòng)態(tài)模型:
2.2 一次回風(fēng)過程中有能量損失后房間溫度動(dòng)態(tài)模型:
2.3 室外溫度回歸表達(dá)式:
3 結(jié)果和討論
將上述方程組聯(lián)立求解, 輸入初始值,可以得到模擬和預(yù)測的結(jié)果。
3.1 送室外新風(fēng)并內(nèi)置變熱源:
模擬結(jié)果顯示, 以恒定的內(nèi)熱源加熱時(shí),在室外條件的影響下, 使室內(nèi)的的溫度波動(dòng)較大。因此, 該研究中,選取不同的變內(nèi)熱源 ,對室內(nèi)溫度 有著實(shí)質(zhì)性影響。 6在0 -
12小時(shí)內(nèi)供熱量按正弦曲線逐增,溫度上升明顯;在12 -
24小時(shí)內(nèi)供熱量按某一曲線逐減,而且在
17-24小時(shí)內(nèi)和T2的雙重影響使室內(nèi)溫度近似直線下降到最低點(diǎn),整個(gè)加熱過程 最大 近似4K,波動(dòng)較大。在遞增內(nèi)熱源周期,如 7、 8、 9、 10
系列, 曲線較平坦,分析后取 10加熱較為合理。但是 10在18點(diǎn)過后下降而引起 明顯降溫,說明在18點(diǎn)過后應(yīng)繼續(xù)按遞增曲線方式供熱, 11符合實(shí)際要求。因此,根據(jù)室外溫度變化而動(dòng)態(tài)地改變供熱量,既可使 趨于平穩(wěn),又可節(jié)能。