夏熱冬冷地區(qū)戶式輻射空調(diào)住宅建筑能耗解析

雅居樂(lè)地產(chǎn) 北京 100000

引言

對(duì)于戶式輻射空調(diào)來(lái)說(shuō)，已經(jīng)逐漸普及在小區(qū)和別墅中，因?yàn)橹饕膬?yōu)點(diǎn)是具有一定的舒適性和健康性以及獨(dú)立信性。與此同時(shí)，其運(yùn)行可實(shí)現(xiàn)全天候運(yùn)行，這也是此空調(diào)特性，但是在節(jié)能性上，其要求比較高。針對(duì)輻射空調(diào)系統(tǒng)前人進(jìn)行了研究，其中在實(shí)際研究的過(guò)程中，主要就是從熱舒適和空調(diào)系統(tǒng)組合的角度出發(fā)，并將此研究對(duì)象為空調(diào)系統(tǒng)在冬夏的運(yùn)行狀態(tài)和設(shè)備狀態(tài)等參數(shù)變化規(guī)律。并針對(duì)室內(nèi)溫度對(duì)供熱系統(tǒng)運(yùn)用的影響進(jìn)行研究，提出了調(diào)整室內(nèi)溫度的調(diào)控方法。在這種調(diào)試方式下，此空調(diào)系統(tǒng)為熱舒適性提供重要保障前期下，能夠使得日運(yùn)行成本降低化。文本將此研究對(duì)象為戶式輻射空調(diào)住宅建筑，從負(fù)荷構(gòu)成角度出發(fā)，針對(duì)全年空調(diào)能耗，進(jìn)行了分析。

1 戶式輻射空調(diào)系統(tǒng)原理

對(duì)于住宅建筑的空氣熱泵戶式的輻射空調(diào)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主要包括兩個(gè)部分，分別為輻射系統(tǒng)和新風(fēng)濕系統(tǒng)。其中，對(duì)于輻射空調(diào)系統(tǒng)而言，主要對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)控。對(duì)于新風(fēng)濕系統(tǒng)而言，主要就是對(duì)室內(nèi)濕度進(jìn)行調(diào)控，對(duì)于室內(nèi)濕度和溫度來(lái)說(shuō)，在其控制上，可實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制。到了夏季時(shí)，熱泵機(jī)組產(chǎn)生的水為冷水，一部分針對(duì)板式器內(nèi)和輻射水等，能與兩者相混合，其輻射回水處理后，對(duì)輻射末端壁面重新流回，來(lái)降溫冷卻室內(nèi)輻射傳熱；另外一部分送入新風(fēng)機(jī)和新風(fēng)換熱除濕，針對(duì)處理后的新風(fēng)，將其送入在室內(nèi)，主要對(duì)室內(nèi)全部濕負(fù)荷和熱負(fù)荷進(jìn)行承擔(dān)。對(duì)于新風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，如果對(duì)負(fù)荷滿足時(shí)，只要將新風(fēng)機(jī)組打開(kāi)來(lái)運(yùn)行即可，針對(duì)室內(nèi)熱負(fù)荷不滿足時(shí)，需要將輻射系統(tǒng)開(kāi)啟，冬季跟以上同理。

2 戶式輻射空調(diào)模型建立與驗(yàn)證

2.1 建立建筑和空調(diào)系統(tǒng)模型

對(duì)于Energy plus軟件來(lái)說(shuō)，主要就是在DOE和LBNL共同下，將建筑能耗分析模擬軟件開(kāi)發(fā)出來(lái)，此軟件可全面能耗模擬分析和經(jīng)濟(jì)分析，主要針對(duì)是建筑采暖、制冷、照明和通風(fēng)等等。這建筑能耗模擬軟件中，通常情況下，使用最多的就是此軟件。文本通過(guò)對(duì)Energy plus利用下，建立了建筑和空調(diào)系統(tǒng)模型。

2.2 驗(yàn)證建筑和空調(diào)系統(tǒng)模型

針對(duì)建筑和空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)建立完模型之后，我們要來(lái)驗(yàn)證建筑和空調(diào)系統(tǒng)模型。將實(shí)測(cè)白天9點(diǎn)到晚上9點(diǎn)的數(shù)據(jù)為夏季工況，將實(shí)測(cè)的白天9點(diǎn)到晚上9點(diǎn)的數(shù)據(jù)代表為冬季工況，針對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)比軟件模擬數(shù)據(jù)下。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)結(jié)構(gòu)，可以表明所建構(gòu)模型具有一定的合理性。

3 夏熱冬冷地區(qū)戶式輻射空調(diào)住宅建筑能耗分析

本文在負(fù)荷構(gòu)成的角度下，針對(duì)住宅建筑全年空調(diào)消耗來(lái)展開(kāi)模擬，對(duì)于建筑空調(diào)能耗主要就是對(duì)各部分負(fù)荷對(duì)其影響進(jìn)行分析[1]。在實(shí)際分析的前期，針對(duì)建筑全年空調(diào)能耗，在實(shí)測(cè)值和模擬值上，來(lái)展開(kāi)對(duì)比并相應(yīng)的分析，進(jìn)而來(lái)驗(yàn)證建筑全年空調(diào)能耗。

通過(guò)計(jì)算我們可以得出冬季工況實(shí)測(cè)和模擬平均誤差，進(jìn)而算出全年二者能耗的平均誤差。

針對(duì)各部分模擬能耗，下面展開(kāi)相應(yīng)的分析，對(duì)于建筑全年空調(diào)能耗問(wèn)題，來(lái)明確其影響的程度。

根據(jù)全年墻體和樓板能耗所示，全年墻體和樓板能耗的每小時(shí)消耗的千瓦，還有占建筑空調(diào)總能耗的百分比?？梢?jiàn)在建筑空調(diào)能耗中，墻體樓板的影響，相對(duì)來(lái)說(shuō)其影響比較大[2]。

根據(jù)全面外窗能耗，我們可以得出外窗全面每小時(shí)能耗的千瓦，還有在建筑空調(diào)總能中，其占的能耗的百分比。其中在夏季外窗能耗占全年的百分比。所以從輻射空調(diào)的角度上來(lái)看，為了使得夏季也就是7月份和8月份的熱負(fù)荷降低，使得能耗得到節(jié)約，我們可以遮陽(yáng)措施。

根據(jù)全年新風(fēng)能耗對(duì)比，我們可以將新風(fēng)全年能耗每小時(shí)千瓦瓦數(shù)得出來(lái)，還有在建筑空調(diào)總能中，其所占能耗的百分比。對(duì)于輻射空調(diào)來(lái)說(shuō)，在新風(fēng)上，其室內(nèi)衛(wèi)生和排風(fēng)以及室內(nèi)正壓、承擔(dān)排除室內(nèi)濕負(fù)荷等方面，能夠更好地滿足以上這些方面的要求，所以在新風(fēng)量運(yùn)用上，其量相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，所以能耗比較大。在節(jié)能研究中，針對(duì)輻射空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量，如何降低化是此研究的重點(diǎn)。

對(duì)于住宅建筑說(shuō)，其每戶人數(shù)和設(shè)備的使用上，具有不同之處。本文模擬是這樣假定的，在白天中，假設(shè)客廳的人數(shù)為2人，夜晚臥室的人數(shù)為2人，在中午12點(diǎn)到下午2點(diǎn)開(kāi)啟電視機(jī)，全天開(kāi)啟飲水機(jī)[3]。除此之外，在冬天，對(duì)于人員和照明以及設(shè)備產(chǎn)熱等方面，其具有一定的益熱，針對(duì)能耗是不能產(chǎn)生的，基于此，模擬分析了夏季工況。

根據(jù)供冷月人員模擬能耗對(duì)比我們可以得出，在供冷季節(jié)人員每小時(shí)能耗的千瓦，在建筑空調(diào)中占總能耗的百分比。針對(duì)照明和電器設(shè)備來(lái)說(shuō)，其能耗產(chǎn)生，每天是一樣的，經(jīng)模擬下，其照明散熱中，所產(chǎn)生的能耗每小時(shí)214.00千瓦，在建筑空調(diào)總能耗中，其占的百分比為1.34%。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，經(jīng)以上分析下我們可以得出夏熱冬冷地區(qū)樓板全年的能耗，還要在建筑總能耗中，所占的百分比。對(duì)于空調(diào)能耗來(lái)說(shuō)，引起此能耗的主要有以下幾個(gè)方面，為墻體、樓板和外窗傳熱、處理新風(fēng)。為此，針對(duì)夏季占全年外窗能耗的百分比還得出來(lái)，對(duì)于建筑外窗來(lái)說(shuō)，可采取遮陽(yáng)的相關(guān)措施，使得夏季熱負(fù)荷降低化，促使能耗得到節(jié)省。對(duì)于輻射空調(diào)來(lái)說(shuō)，在新風(fēng)節(jié)能研究中，變新風(fēng)量調(diào)節(jié)會(huì)成為此研究的重點(diǎn)。