空调系统中自然冷源应用的研究
自然冷源精密空调模式分析
自然冷源精密空调模式分析一、free cooling冷却方式这种节能技术原理就是利用室外的自然环境冷源，当室外空气温度低于室内温度一定程度时，通过相应的技术手段将室外冷源引入机房内，把机房的热量带走，达到降低机房温度的目的。
从而减少机房空调的使用时间，达到节约电能的目的。
利用室外冷源的方式主要有五种方式：1、直接引入式新风系统直接将室外新风送入机房内，当室外空气温度较低时，可以直接将室外低温空气送至室内，为室内降温。
当室外温度高不足以带走室内热量时，则仍然开启空调工作。
2、热回收式新风换气机新风系统使用显热或全热交换器利用室外新风的作为冷源带走热量，室外空气并不直接进入室内；而是和室内空气在显热或全热交换器内换热后在排出室外。
3、乙二醇干冷器热交换系统乙二醇溶液通过干冷器与室外冷空气进行热交换，将其自然冷却获取冷量，再由循环泵把低温乙二醇溶液送入机组内表冷器冷却室内回风空气，最后由送风机将冷却后的空气送入室内。
4、热管技术热管导热能力很高，为良导热体银、铜的当量导热系数的几百倍甚至几千倍，能在温差极小情况下传递大量热流，故有超导热体之称。
目前，热管技术主要应用于航空、军事和工业导热领域。
热管的基本结构如下图所示，它由外壳容器、吸液芯（也有热管不带吸液芯）和载热工作介质三部分构成。
在轴向分为蒸发、冷凝、绝热三段（通常无绝热段）。
图示一热管原理图图示二热管系统工作原理图热管工作时，外部热源使蒸发段受热后毛细吸液芯的工质汽化，由于不断产生蒸汽，因而压力较高，依靠压差使蒸汽经热管中间通道迅速流向冷凝段，冷凝成流体释放出等量的冷凝潜热。
在管芯毛细力作用下流体又回到蒸发段，通过这种反复循环过程传输比一般方法大得多的热流。
热管是可将大量热量通过很小的截面面积高效传输且无需外加动力。
热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。
热管内强的蒸汽处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。
自然冷源应用几种方式简要分析报告
自然冷源应用几种方式分析一、free cooling冷却方式这种节能技术原理就是利用室外的自然环境冷源，当室外空气温度低于室内温度一定程度时，通过相应的技术手段将室外冷源引入机房内，把机房的热量带走，达到降低机房温度的目的。
从而减少机房空调的使用时间，达到节约电能的目的。
利用室外冷源的方式主要有五种方式：1、直接引入式新风系统直接将室外新风送入机房内，当室外空气温度较低时，可以直接将室外低温空气送至室内，为室内降温。
当室外温度高不足以带走室内热量时，如此仍然开启空调工作。
2、热回收式新风换气机新风系统使用显热或全热交换器利用室外新风的作为冷源带走热量，室外空气并不直接进入室内；而是和室内空气在显热或全热交换器内换热后在排出室外。
3、乙二醇干冷器热交换系统乙二醇溶液通过干冷器与室外冷空气进展热交换，将其自然冷却获取冷量，再由循环泵把低温乙二醇溶液送入机组内表冷器冷却室内回风空气，最后由送风机将冷却后的空气送入室内。
4、热管技术热管导热能力很高，为良导热体银、铜的当量导热系数的几百倍甚至几千倍，能在温差极小情况下传递大量热流，故有超导热体之称。
目前，热管技术主要应用于航空、军事和工业导热领域。
热管的根本结构如如下图所示，它由外壳容器、吸液芯〔也有热管不带吸液芯〕和载热工作介质三局部构成。
在轴向分为蒸发、冷凝、绝热三段〔通常无绝热段〕。
图示一热管原理图图示二热管系统工作原理图热管工作时，外部热源使蒸发段受热后毛细吸液芯的工质汽化，由于不断产生蒸汽，因而压力较高，依靠压差使蒸汽经热管中间通道迅速流向冷凝段，冷凝成流体释放出等量的冷凝潜热。
在管芯毛细力作用下流体又回到蒸发段，通过这种反复循环过程传输比一般方法大得多的热流。
热管是可将大量热量通过很小的截面面积高效传输且无需外加动力。
热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。
热管内强的蒸汽处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。
中央空调热泵冷热源实际工程案例分析
中央空调热泵冷热源实际工程案例分析一、工程概况桐庐大酒店位于城市发展设于的商业中心——杭州市桐庐县城区。
桐庐大酒店是按四星级酒店标准设计的集客房、餐饮、娱乐、休闲、会议、办公及商场为一体的移动式复合式综合性项目。
地上建筑面积：34210m²。
地下建筑面积：3160m²。
夏季制冷负荷为2500KW，冬季供热负荷为2000KW。
单位面积温热指标为70.4W/m²。
单位幅员热指标为58.5W/m²。
热水负荷为5000KW/天。
二、不同冷(热)源热泵方案初投资比较2.1混合源地源热泵冷(热)源与初投资系统南部可靠性南方地区制冷负荷大于供暖+热水负荷的20%左右，长期性为维持地下土壤温度场的可持续性，实现经济运行目的，设计采用混合源(地埋管+冷却塔)地源热泵。
地下土壤源温度场可维持在16～22℃之间变化，热泵热源温度平均保持12～6℃之间变化，。
热泵是以15℃废热作为供热量指标，在热源温度12～6℃市场条件下运行供热虽有衰减，但仍能满足2500KW供暖和热水负荷的需求量。
热泵供热性能数值COP值可达3.5以上，主要是依靠昂贵造价的地源埋管系统作陪衬，才能实现单项运行经济指标的高效。
系统初投资近期萨斯特地源埋管钻井施工队在为浏阳市一座别墅做地源埋管，岩层钻孔单井深度35米，钻机日进尺深度只有10米，井深造价超过100元/米。
在大型建筑物中用地紧张，单井深度可达到80～100米，随着井深增加岩层硬度会更高，井深造价为120～200元/米之间(四川地恒温示范工程)。
采用混合源地源热泵机组及冷(热)源地源埋管系统的初投资为710.00万元左右(详见表1)。
2.2空气源热泵冷(热)源与初投资系统性能酷暑制冷，空气源热泵的效率与室外气候有直接的关系，随室外温度的升高而减低，机组消耗功率随室外环境温度的上升而湿度增加。
空气温度35℃，出水温度7℃，水蒸气源热泵制冷能效比EER 值在2.5左右。
高层住宅建筑空调冷热源选择
高层住宅建筑空调冷热源选择探讨摘要: 随着社会经济的不断发展，空调的选择使用大为普及，在城市建筑中，尤其是高层住宅建筑中，耗能低、智能化操作的中央空调系统更是备受青睐。
空调冷热源的选择与空调的节能设计有着密切的联系。
本文将从高层住宅建筑空调系统冷热源选择研究的意义, 空调系统冷热源技术的发展现状等方面展开论述，从而为正确选择空调冷热源提供一定的依据。
关键词:空调系统, 冷热源, 作用随着社会经济的持续稳定的发展，人们对建筑尤其是高层住宅建筑的冷热环境和空气品质的要求越来越高。
据统计，空调建筑面积大于3000平米的空调建筑物，从投资和运行的费用来看，和分散空调相比，中央空调的经济性较好，但是中央空调的投资占相应等级建筑物总投资的比重较大，并且冷热源和输送系统耗电量高达百分之四十。
因此，空调系统冷热源的选择不仅和业主的初投资和运行费用紧密相关，而且事关政府的能源政策以及未来能源的替代性。
一高层建筑空调冷热源选择的重要性建筑是人们生活与工作的重要场所。
现代人类大约有多数的时间在建筑物中度过,建筑环境对人类的寿命、工作效率、产品质量起着极为重要的作用。
在任何环境下,将高层住宅建筑室内空气控制在一定的温度、湿度、气流速度和一定的洁净度是空调工程的重要任务。
高层住宅建筑的空气调节是改善工作生活条件,提高工作效率的一项重要措施。
为了保证建筑的质量和必要的工作条件,除了满足上述四个要求外,同时还规定波动幅度不得大于一定范围。
为实现上述空调要求,夏季必须要有充足的冷源,而冬季又必须要有充足的热源，这样人类居住生存的环境才能舒适。
高层住宅建筑空调系统热源主要有自备锅炉、热电厂、城市热网供热、热泵等。
除了热泵机组在我国的工程应用起步较晚之外,其他热源技术在我国应用都已经相当成熟。
获取空调冷源的过程是一个物理过程，也就是制冷过程。
其中制冷过程就是从低于环境温度的物体中吸取热量,并将其转移给环境介质的过程。
由于热量只能自发地从高温物体传给低温物体,因此,实现制冷就必须以消耗能量(如电能、热能或太阳能等)作为补偿。
利用自然冷源进行隔绝换热的节能措施
热 器 冷 却 后 再 被 送 回 。 这 种 方 案 根 据 绝 热 换热 管 的安 装 方式 又可
分 为 两 种 形 式 ： 一 种 是 换 热 器 安 装 在 室 外 ，室 内热 空 气 进入 换热 器 换 热 后 返 回 ， 如 图 ２所 示 ； 另 一 种 是 换 热 器 安 装 在 室 内 ， 室 外 冷 空 气 进 入 换 热 器 换 热 后 排 出 ， 如
（１）空 气 的 洁 净 度 不 能 得 到 保 证 ， 室 外 的污 浊空气 对通 信设 备造 成安 全隐 患 ； （２）投 资 和 维 护 成 本 比 较 大 ； （３ ）通 风 节 能 技 术 不 能 解 决 空 气 湿 度 问 题 ， 当 室 外 空 气 湿 度 太 高 或 太 低
暴 露 出 如 下 一 些 问题 ：
段 室 外 温 度 较 低 的 特 点 ，在 不 通 风 、不 影
响 机 房 环 境 的 前 提 下 ， 采 用 隔 绝 换 热 的 方 式 ，再根 据机 房 内外 温度 的实 际 情况 ，
因 时 制 宜 ，充 分 利 用 机 房 室 外 的 自然 环 境 为 冷 源 。 当 室 外 空 气 温 度 比 室 内 低 一 定 程 度 时 ，依 靠 室 外 冷 量 将 机 房 内 的 热 量 带 走 ，实 现 室 内散 热 ，从 而 大 幅 度 降 低 电能 消 耗 和 运 营 成 本 ，提 高 基 站 通 信 设 备 的 工 作 质 量 ，延 长 通 信 设 备 的 使 用 寿 命 ，达 到 节 能 降 耗 的 目的 。
图 ３所 示 。 这 种 方 案 可 以 根 据 室 内
风 阀 风管、 ｌ ‘
图 １ 一双 层 结 构 。 。 的机 房 节能 窗 户
机房墙体
天然环保冷、热源在暖通空调中的应用与发展
杨 立华
建 筑 工程 『
刘 立平
天然环保冷、 热源在暖通空调中的应用与发展
（、 １黑龙江省飞宇建筑工程有限责任公司， 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ２哈 尔滨森海水暖电气安装有限责任公司， ５ ００ 、 黑龙江 哈尔滨 １ ００ ） ５ ００
摘 要： 采暖空调 的发展 方向是 节能、 现代 环保， 可持 续发展之路 ， 走 根据 目前所使 用的暖通 空调 冷热源情况 ， 明暖通 空调冷热 源的各种 方 说 式， 分析其各 自特点系统 ， 过渡 季可 以充 分利 用大量 室外 新 风， 冷水机组运行 时间可以大 大减少 ， 内空气 品质又可大 室 为改善。特别对北方地 区更为 有利。对于大型商场等公共建 筑在 过渡 季和 冬季室 外气 温 不太低时全新风运行。在夏季 也 可 以利用 夜 间较低 室外 温 度 实 现 全 新 风 送 、 风 ， 以 排 可 排 除室内污浊的空气 ， 促使 维 护结构降温蓄冷。 ４蒸发冷却技术 蒸 发冷 却 就是靠 水 的 蒸 发吸热效应来冷却空气 。蒸发 冷却有两种形式 ： ４１直接蒸发冷却 ，直接 ． 蒸 发冷 却是 指空 气与 循环水 直接接触而对空气进行冷却 。 空气经直接蒸发冷却 ， 其温 度 降低 ， 但含湿量增加 。 目 常 前 用 的直 接蒸 发冷 却 的设备 有 淋水室和淋水填料层两大类。 ４２间接蒸发 冷却，间接 ． 蒸 发冷 却是 利用水 的蒸 发通 过 表面 式换 热器对 空气 进行 冷却 。空气经间接蒸发冷却 ， 其温度下降， 含湿 量不变 。 这样大大拓宽了蒸发冷却的应用范围。 将直接蒸发冷却 与间接蒸发冷却相结合 ，在干 热地 区，甚至非 干热地区都可以避免使用 冷水 机组 ， 向空调系统提供冷冻水。 而 早在 ２ ０世纪 ６ Ｏ年代初 ＡＡ果果林 等在前 －＿ 苏联 中央空调研究所开始 了有关蒸发冷却 的基 础研究，开发 了直接蒸发式窗式空调器和 卧式 空调 器直接蒸发冷却单元， 并商业化 ， 的利 广泛 用 于 中亚 地 区 。苏 联 建 筑 法 规 （Ｈ ２ ４０ — Ｃ ＵＮ ． ． ０ ５ ８ ） 五章供冷 中明确规定 ： ６第 当利用直接蒸发冷 却或间接蒸 发冷却装置不能保证 室内规定 的空 气参数时 ，应设置冷却空气用的天然冷源或人 工冷源的供 冷系统 。 ２ ０世纪 ８ ０年代后 ，蒸 发冷却技术开始引 起我 国空调工作者 的注意。 哈尔滨工业大学 、 同 济大学 、 北京 工业大学 、 天津大学等 院校 ， 一些 科研院所和专业厂家开始蒸发冷却设备 的研究 和开发。哈尔滨空气调节机厂开发 了卧式空调 机淋水填料式蒸发冷却单元定型产 品。但推广 不够 。 ５ 地 表水 、 井 水 的 利用 深 ５ ． １深井水 的利用 ， 一般情况下 ， 埋藏于 ５ ０ 米 的 深 井 水 可 常 年 维 持 在 该 地 区 平 均 温 度 左 右， 是一种理想 的天然冷源。 但要保护深井水的 水量和品质 。如采用回灌技术， 即冬灌夏用 ， 夏 灌冬用。
氟泵循环冷媒自然冷却系统在专用空调中应用
氟泵循环冷媒自然冷却系统在专用空调中应用黄立丽刘永升（中国联通沈阳市分公司 110013）摘要：我国华北、西北及东北等地区，室外气温低于0℃的天数占全年的百分比相当可观，利用这一自然冷源成为节能的首要措施。
氟泵节能机在以上地区的节能效果也非常明显。
关键字：氟泵; 蒸发器; 冷凝器1 前言为响应国家努力建设成资源节约型，环境友好型和谐社会。
在加强基础管理的同时，积极进行创新节能技术的尝试。
在通信基站及大型机房，为维持恒定的室内温度需要全年为之降温，由此带来的巨额的耗电量及电费。
在节能减排和降低运营成本的双重压力下，迫使人们不断地为研发新的节能技术和产品。
氟泵循环冷媒自然冷却系统，就是针对大中型机房利用大气自然冷源而研发的高效节能新产品。
2 相关简介2.1基本概念氟泵循环冷媒式自然冷却系统，由氟泵、蒸发器（室内冷却器）、冷凝器（室外散热器）等部件组成，耐高压的铜管将之连接成密闭的系统，系统充注一定量的低沸点介质，即制冷剂或其混合物，氟泵循环制冷剂在系统中循环。
自然冷源分为直接利用新风技术（新风直接和回风混合，严寒地区，室内外温差过大，造成机房结露及加湿负荷增加、污染地区，过滤器使用周期缩短、高湿地区需要额外的除湿）和间接利用新风技术（乙二醇节能机组及LG型氟泵节能机）2.2工作原理氟泵强制液体制冷剂流过蒸发器，室内热空气放热给蒸发器内循环的制冷剂，制冷剂吸热且少部分的制冷剂吸热气化，带气泡的制冷剂液体循环到冷凝器内，再将其携带的热量释放到室外大气中，制冷剂放热后变为过冷液体。
如此连续工作下去，就可以实现室外冷空气在不接触的情况下冷却室内热空气。
在该系统内，氟泵强制循环制冷剂液体，使其流过蒸发器、冷凝器内的流速增加，提高换热效率。
另一方面，蒸发器和冷凝器安装的相对位置和距离不受限制，安装方便、灵活。
见图1。
图1 氟泵循环冷媒式自然冷却系统原理2.3氟泵循环冷媒式自然冷却系统与机房专用空调机组结合自然冷却系统可以和空调制冷系统联合使用，也可以各自单独运行。
自然工质制冷剂应用及发展
自然工质制冷剂应用及发展程念庆刘阳秦鹏（西部建筑抗震勘察设计研究院西安710054西部建筑抗震勘察设计研究院西安710054西安探矿机械厂，陕西西安，710065）前言自从1931年卤代烃制冷剂R21被开发出来后，相继涌现出一大批它的同族化合物，如R12,R114，R22等。
它们以优良的热物性迅速占领了市场。
然而由于其对臭氧层的破坏作用，《蒙特利尔协议》明确禁止了CFC 类和HCFC 类工质的继续使用。
作为这类工质替代品的HFC 类工质，对臭氧层破坏值ODP=0，但是其对地球温室效应的贡献作用不可忽视，《京都议定书》为此对其作了相应的规定，限制使用。
因此，HFC类工质只能作为过渡替代品，寻找ODP 值和GWP 值(温室效应值)均为0 的工质才是努力的方向。
在此情况下，一些曾经被氟利昂淘汰的自然工质重新得到人们的关注，如氨、水、CO2等。
表1比较了几种常用制冷剂的性质，这类物质取自自然，对自然界生态没有破坏。
下面将阐述一些自然工质的应用现状，并对其讨论分析。
1、氨（NH3）氨在制冷领域的应用已经超过了120年，其ODP=0、GWP=0，是一种环境友好的制冷剂。
它具有以下优点：节流损失小，能溶解于水,有漏气现象时易被发现,价格低廉。
氨的临界温度和临界压力分别为132. 3 ℃和11. 33MPa ，高于R22 ( 96. 2 ℃/4. 99MPa ) 和R410A(70. 2 ℃/4. 79MPa)，可在较高的热源温度和冷源温度下实现亚临界制冷循环。
它的标准沸腾温度低( - 33.4 ℃) 。
在冷凝器和蒸发器中的压力适中( - 15 ℃时的蒸发压力为0.24MPa ，30 ℃时的冷凝压力为11.7MPa)，单位容积制冷量大，并且其导热系数大，蒸发潜热也大( - 15 ℃时的蒸发潜热是R12 的8.12 倍) 。
因其优良的传热特性及其低摩尔质量，在相同制冷量下与R12等传统制冷剂相比，氨制冷系统换热器能设计的更为紧凑，管道采用更小直径，因此能使系统建造成本有效减少。
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5.2 建立数学模型 为了得到室内气流的速度场和温度场的分布状况， 采用有限体积法对流体的流动和传热 问题进行数值求解。 本文采用的湍流模型是由 Launder and Splading 提出的标准 k-ε湍流模型， 其湍流粘度系数通过求解 k 方程和ε方程确定。边界条件的确定如下[6]：1）房间内内墙设置 为绝热边界条件。2）房间内人员和照明及办公设备的散热量，在数值模拟中以恒定热流的 形式平均分布于房间下部地板上，即地面热流密度为 90 W／m2。3)送风口设置为速度入口， 给定入口温度、 送风速度等参数， 送风方向垂直于送风口表面。 出风口设置为出流边界条件。 5.3 模拟结果分析 室内空气的温度场分布如图 6~7 所示。 分布选取 oyz 平面 x=3m 处和 oxy 平面的 z=8m 处的 温度场。从这两个图的模拟结果看，整个空间的温度基本都在 25℃~27℃之间 ，特别是空 间下部人员活动区温度基本满足舒适需求。
1
空调系统中自然冷源应用的研究
刘秋新 叶小宁
（武汉科技大学，武汉 430065）
摘要：实际工程中，空调系统可以利用的冷热源形式多种多样，除了传统的制冷形式外， 特 别是对自然冷源的利用，既节能又环保，是一项值得研究和推广的空调系统型式。通过设计 计算和 CFD 数值模拟，研究该空调系统应用的可行性。 关键词：自然冷源 换热量 CFD 数值模拟 节能环保
Abstract: In practical engineering,various kinds of cold and heat sources can be used in air conditioning system.In addition to the traditional refrigeration form, especially,the utilization of natural cold outside sources is worthy of research and extension.It is a new form of energy-saving and environmental protection air conditioning system. Through the design calculation and CFD simulation, studied the feasibility of application of the air conditioning system. . Key Words: Natural cold source Heat transfer CFD numerical simulation Energy conservation and environmental protection
式中：ts2——空气的终湿球温度，℃； ts1——空气的初湿球温度，为 28.1℃； t1——空气的初温，为 27℃。 计算得 ts2=20.8℃，查 i—d 图得空气终状态的焓值为 i2=61.2KJ/Kg。 4） 求析湿系数ζ 根据式 ζ=(i1－i2)/cp(t1－t2) 式中：i1，i2——空气初、终焓，KJ/Kg； t1，t2——空气的初、终温，℃。 计算得ζ=4.18 5） 求传热系数 对于 JW 型 6 排冷却器，有式 （1-7）
宜昌市的气象参数可查手册得知，见表 1
该项目欲利用冷壁和冷水这些自然冷源为中庭送新风。送风量按换气次数法来确定。 B 区底面积平均为 1714 ㎡，高为 27m。故 B 区的体积为 V=46278m3。现取该大空间区域的换 气次数为 1 次/h。根据公式： 换气次数=G/V 式中：G——送风量 m3/h； V——房间体积 m3。 带入数据可得送风量为 G=46278m3/h。 （1-1）
墙
图 4 中庭空调物理模型
4m 高处 32
图 5 模拟选取的物理模型及风口的位置
个矩形风口送风，送风速度为 5m/s，房间下部和上部分别设出风口，下部设 32 个，上部设
表 3 模型中的主要尺寸
16 个。为了模拟方便和减少软件计算处理的时间， 实际的模拟计算作了如下处理：整个空间前后分别 有 16 对送风口和出风口，上部有 16 个出风口，在 空间中均匀分布，相当于将整个空间在 x 轴方向平 均分成 16 段， 实际的模拟只选择一段作为计算区域 (图 4 中虚线部分)，实际模拟的模型如图 5 所示。 风 口都为中心布置。模型中的主要尺寸如表 3。
山体 区 空调区 区 （中庭）
约了能源，是对自然资源的合理利用。现欲利用这些自 然冷源，向中庭（以下称 B 区）送新风冷风。如图 1 所 示。
2. 风量的确定
图表 1 建筑平面示意图 表 1 宜昌市夏季气象参数表 空调室外干球计算温度 35.8℃ 空调室外湿球计算温度 28.1℃ 室外日平均温度 31.5℃ 室外通风计算温度 33℃ 风速 1.7m/s 大气压 989.1bar
4. 山水供冷的计算分析
如前计算可知，空气经 A 区冷却后温度降为 27℃，考虑到 B 区处于建筑内区，冷负荷 主要是人员负荷，而人员在此区域的密度一般不是很大，舒适性要求也不是很高，故 27℃ 的空气再经 19℃山水降温到 22℃，基本就可满足所需。现在主要的问题就是要合理的设计 表冷器。表冷器计算[3]如下。选用 JW10-4 型 6 排冷却器。 1） 冷却器迎面风速 Vy 及水流速ω的确定 查 JW10-4 型表冷器迎风面积 Ay=0.944m2， 通水断面 Aw=0.00407 m2， 风量 G=1.3kg/s （每 台新风机的风量） ，则表冷器的迎风面风速由下式计算 Vy=G/（Ayρ） W=103×ωAw （1-4） （1-5）
， ，
，
（1-12）
2.07kg/s=24.84 kg/s，山水的总供给量为 83.33 kg/s。可见山水还有大量富余，可以给更多的 房间提供冷源。
5. 数值模拟
利用 CFD 模拟软件可以对室内空气气流分布情况进行数值模拟和预测，得到房间内的 温பைடு நூலகம்、湿度、空气流速等物理量的详细分布情况。本文就通过使用 CFD 软件对该工程中中 庭内空气的分布情况进行模拟，通过模拟结果来分析空调效果。 5.1 建立物理模型 该中庭的物理模型如图 4 所示。气流组织采用分层空调的气流组织形式[5]，主要由两侧
Ks [
得 Ks=95.41W/（m2℃） 6） 求表冷器能达到的热交换效率ε1
，
1 41.5V y
0.52
1.02
1 ] 1 0.8 325.6
（1-8）
传热单元数 NTU 按式（1-9）计算 NTU= 水当量比按式（1-10）计算
AK s Gc p
（1-9）
Cr
Gc p
Wc
（1-10）
3. 冷壁供冷量的确定
B 区新风的冷量将由 A 区冷壁和山水提供。室外空气进入通道 A 区，先由 A 区冷却，
地表
山体 区 空调区
图 2 A 区平面图 图 3 A 区断面图
山 体
空 调 区
然后不足的冷量由冷水补充提供。首先确定 A 区所能提供的冷量。A 区平面及断面图见图 2 及图 3。由图 3 可知，室外空气要与通道的 4 个壁进行换热。其中 t1=19℃，k1=5.8w/㎡· k[1]；查宜昌市夏季的地表平均温度为 28℃[2]，而该地表又处于建筑的背阴面，故其表面温 度要低于该地表平均温度取为 25℃，该侧换热系数取值同 k1，即 t2=25℃，k2=5.8w/㎡·k； 通道内地面侧及靠空调区侧的壁面换热系数根据《公共建筑节能设计标准》来确定。t3=26 ℃，k3=0.835.8w/㎡·k，t4=19℃，k4=0.835.8w/㎡·k。空气温度为室外空气温度，即 tf=35.8 ℃。根据传热学公式计算传热量[4]： Q= kA(tf—ti) 式中：Q——换热量，W； k——换热系数，W/㎡·k； （1-2）
图 6 x=3m 处温度场
图7
z=8m 处的温度场
图 8 x=3m 处速度场
图9
z=8m 处的速度场
空间气流的速度场分布如图 8~9 所示， 同样也选取 oyz 平面 x=3m 处和 oxy 平面的 z=8m 处 的速度场。从图中可以看到风口处的风速最高，气流在运动中不断衰减，在两侧射流交汇处 风速衰减到 1 m／s 左右，到达底部工作区的风速在 0.3 rn／s 附近，风速适中，不会形成吹 风感，满足舒适度的要求。
表冷器的热交换效率按式（1-11）计算
， 1
1 exp[ NTU (1 C r )] 1 C r exp[ NTU (1 C r )]
（1-11）
计算得ε1 =0.618 7） 求实际需要的换热效率ε1 并与上面得到的ε1 比较 ε1=（t1－t2）／（t1－tw1） 式中：tw1——冷水的初温，为 19℃。 得ε1=0.625。比较｜ε1－ε1 ｜=0.007≤0.01 时，证明所设 t2 合适，表冷器选择也合适。 8） 求水的终温 tw2 tw2= tw1+G(i1－i2)/w· c 得水的终温 tw2=22.15℃。 经表冷器的设计计算可知，在将空气温度降为 22 ℃时，需要的总冷水量为 12 （台）× （1-13）
0. 引言
随着经济的快速发展，空调在国民生产生活中也得到了越来越广泛的应用。然而，空调行业 在快速发展的同时也带来了很多问题，比如对环境的污染，对能源的大量消耗等，尤其是空 调的大量耗电所带来的电力超负荷的问题已严重影响了人们的生产、工作和学习。为此， 一 些新型空调系统便应运而生，比如蓄冷空调用来缓解电力高峰，地（水）源热泵系统利用天 然的地热能（水能）来提供空调冷热源等，这些系统都在很大程度上节省了能源。对于一些 蕴含丰富的可利用的自然冷热源的地区， 若能对其天然冷源进行合理利用， 将会产生很好的 节能、环保的效果。下面就一个工程实例来进行探讨。
1. 工程概况
本项目为地处宜昌的一个建设项目。宜昌市地理环境独特，山水资源丰富，所以在空 调设计方面可以因地制宜，充分利用现有的自然资源，尽可能的节约能源，合理利用自然资 源。现该项目中，塔楼后方有一面冷壁靠着山体，温度可以达到 19℃，现欲利用该冷壁的 冷量，故在冷壁和塔楼之间做了一地下通道（以下称 A 区） ，该冷壁为通道壁面的一面，可 利用冷壁冷却该通道内的新风以供空调所需。另外，由于宜昌地下水资源丰富，从山体侧的 冷壁还流出大量 19℃的冷水。冷水和冷墙壁都可以为空调设计提供很好的冷源，而且还节