輻射吊頂供暖實驗范文

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一、系統概述

在冬季供暖和夏季空調中，末端設備的形式不統一，限制了輻射吊頂的應用。國外的末端產品，一般只包括輻射板本身，采用直接連接的形式，通風系統則單獨處理，而冬季供暖采用其它方式，使得室內管路很多，系統復雜。筆者采用新型輻射吊頂作為供暖系統的末端設備，同時不須改變系統連接方式，可以有效的解決這一問題。

系統仍采用夏季供冷系統，但在冬季供暖環境中，因為沒有送風系統，只有板式換熱器投入使用，運行模式單一，系統相對簡單。

二、實驗介紹

1．實驗臺介紹

根據實驗目的，搭建實驗臺，實驗臺的基礎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。一次水為熱網供水。房間長為5.2米，寬3.4米，高2.7米。吊頂的面積約為17.6平方米，由五組輻射末端并聯形成。

2．測點布置

室內空氣溫度，包括空氣溫度梯度和黑球溫度梯度兩部分。室內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高零點，向上為正，標高和測點編號見表1。

表1空氣溫度測點布置測點編號T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10標高（米）2.652.652.550.52.452.41.81.10.50.1

在1.8米，1.1米,0.5米和0.1米的高度上，同時布置黑球溫度計，以測量環境的平均輻射溫度。

三、數據分析

1．典型空氣溫度梯度

在輻射吊頂供暖的環境中，室內空氣溫度存在梯度。其中，2.7米處的溫度，是根據當時輻射吊頂下表各測點的溫度測量值，計算得到的平均溫度；0.0米處的溫度，是該時刻地面溫度的平均值。

可以得到，室內空間可以分為四個區域。在0.1米以下，溫度基本不變或略有降低；在2.65米以上的范圍內由于2.65米和2.70之間沒有布置更多的測點，因而無法得到溫度梯的準確值，但是可以判斷，溫度梯度很大。由于這一區域貼近吊頂，而且所占的空間很小，僅對流散熱產生影響，而基本不影響室內的環境，因此在這里不做更多的討論。

在0.10米到2.65米的主要空間內，分析空氣溫度梯度曲線，可以大致的將溫度梯度分成兩個區域，參見圖1。其中，虛線為將溫度梯度沿高度分成兩個區域后，根據各自的最低點和最高點得到的線形梯度擬合線。

從圖中分析，折線的折點位于高度為2.45米附近，將此高度根據吊頂的高度無量綱化，其相對高度為0.9，可以將室內主要空間分為高區和低區。計算其與相應測量值的剩余平方和，為0.23。其他時間段內的數據也基本上符合這一規律。高區溫度梯度較大，低區溫度梯度較小，是人員活動區。在本例中，低區的溫度梯度為1.89℃/m，高區的溫度梯度為8.00℃/m。

2．黑球溫度分布

隨時間變化，相同位置的黑球溫度值波動很小，不同高度的黑球溫度差別較大，其差值穩定，參見表2。

表2黑球溫度波動標高（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

根據分析，室內溫度穩定，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定。

3．熱舒適性分析

為了對比相應位置的空氣溫度，選擇在同一時刻，典型的空氣溫度、黑球溫度和周圍環境表面的平均輻射溫度（簡稱輻射溫度）的曲線，參見圖2。從圖中可以看到，在人員活動區，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。

表3溫差比較標高（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境表面的平均輻射溫度的溫度梯度。根據計算，其溫度梯明顯小于室內的空氣溫度梯度。