一种新型空调节能送风方式――脉冲送风

1、种新型空调节能送风方式脉冲送风天津大学建筑工程学院天津华汇工程建筑设计有限公司李松深文巧介绍种新型空调节能送风方式脉冲送风，它有别于传统空调送风风速稳定的模式，不仅可节约能耗，还可改善人体舒适感。本文从理论上并用试验结果说明在分匡个人空调系统中，脉冲送风是有效的。关辖词脉冲送风热舒适空巧节能1引言长期来，传统空巧的送风量是恒定的，如丘仇系统；或者虽然送风量巧负荷量变化，却相应稳定在某个量上，如￥4￥系统，这两种系统的共同点是气流和速度的分布基本上是固定的。脉冲送风的构想来源于我们的实际经验，在炎热的夏季，如果有轻微的脉动风吹到身上，人就会感觉很舒适；具有悠久历史的纸扇及谣头的电风扇吹出的风都近

2、似于脉动风。能改善空调效果且能提高人体舒适感的脉动风，必须具有适当的速度值、速巧变化频率值、速度变化振幅值，我们把这种气流和速巧的分布随时间周巧性变化的脉动送风方式称为空调系统中的脉冲送风方式。对于空调工程来讲，主要的目的是提篼人体的热舒适巧。往5比祀所标定的最佳人体/环境状态巧是在那个热环境中，人们不希望其更凉巧或更巧。但试验证明人工维持的中性稳态的热环境，即空巧系统所维持的相对低温环境会影巧人的某些生理功能，人的适应巧力和抵巧疾病的能力都会下降，同时因为室内外热温差巧大，容易造成热伤风。因此，当人的主观感觉处于最中性时的热环境对人体健巧并不定最有利。对于健巧人来讲，经历些适当的剌激是很有必

3、要的。由此可见，脉冲送风也是种有利于人体僖康的空巧送风方式。波的形式很多，常见如正弦波、方波等；早在1989年，Tanabe和Kiure曾做试验证明，正弦波对于提篼人体舒适感更有效。本文首先引入3的二维热受模型，及脉冲送风在其坐标围上的表示，表明脉冲送风方式是有效且节能的；然后是个很有价值的测试，证明了脉冲方式是有效的。AP平面是虹nos的二维模型为基础建立起来的表明环境状态变化与人体生理状态变化关系的坐标图。斯坐标A表示环境状态，它受空气温巧、湿度、流动速度和表面辑射温度等因索巧响；横坐标，表示人体状态，它受皮肤温度、湿巧、必率等多种因荣影响。为简化起见，A、P都折合成个综合热指标，在本图中

4、正侧为热、负侧为冷。图3表示在不同环境状态下，人体状态的H个区域适中区、生命区、致命区。由于各个国家的饮食习、语言表述等方面的差异，对环境状态的感受和表达方式不同，所W就有语言学平面L平面对应于AP平面，图b和图分别表示语和美国英语所巧应的L平面。图1中的8点代表某个环巧/人体状杰，图中的兰条曲线表示在不同情况下，人体状态随环巧状态的变化。脉冲送风在AP平面上的表示如图6所示。假定当空气流速较高时，3点在舒适区域内，当空气流速较低时，8点在非舒适区域内。当8点进人舒适区域时，人体的不舒适感很快消失了。假设人体舒适感存在巧后，如果此滞后值大于空气诸摩与空巧致术流速的变化频率值，即当5点下次进入舒

5、适区域之前，如果人体的舒适感滞后效应始终没有消失，那么人体巧适感就持续下去了。所料关键是设致命区定适当的空气流速变化频率值，便其小于人体舒适度巧后值。生命区适中区衮爽美国英语3当环境状态变化缓巧时，人体的生理反应无巧后1当环巧状态变化迅速时，人体的生理反应存在巧后当环境状态发生突变或非连巧变化时化3规试过程3结果下面是1典6年夏季由天津大学校友，巧通专业的徐国海先生在日本做的试验，如图f所示，A室模拟个夏季室外热环境34节，谢助1，8室模拟个进行稳态或脉冲送风的适中或微暖房间撕节，洗册，送风发生器可巧供稳定的、长方形的、速度按正弦曲线变化的空气运动。利用设定量程为060此的换流器的频率来控制空

6、气流速。其中选定了四种空气运动方式，如表1所示。四种不同的空运动方式理论送风状态室号沮巧湿巧送风状态送风违度平均速度心8设定湿度1实巧送风状：温度和湿度设定痕度节巧态送风脉冲送风被测试者是8个健康的男大学生。他们首先在预室呆了大约30分钟，在那里记录下他们的身篼、体重，给他们有关的指导和投票的问题单。他们在A室呆了l个小时后，在B室呆了l个小时，允许他们读书。在试验过程中巧得他们的平均皮肤温度、平均口腔湿度、必率巧体重巧轻程度等；间趣单主要包括热感受程度、舒适巧和空气流动舒适度等。试验结果是8个被试者的平均数据。结果表明；平均皮肤温度在进人8室后先是快违下降，然后慢惶上升：平均口腔温度在进人8

7、室后稍微增大后渐渐咸小，在四种方式之间不存在明显差别。冷热感觉投票在进入8室后很快变为适中，在这四巧方式中也不存在明显差别，而对温凉爽感觉的投票结果就表巧了明显的差别。稳态送风方式1比脉冲送风方式24更早变为适中，虽然方式2和方式1的平均流速是相等的，但给人的患觉是方式2比方式1冷。方式3和4比方式2冷是因为方式3和方式4的平均流速比方式2要大；而方式4比方式3冷是因为方式4的脉动巧幅比方式3要大。舒适度感觉投票结果表明：方式1的舒适度很快就转变为适中状态；而当比较几种脉冲送风方式时发现，具有最大平均流速和最大化动巧的方式4在进人8室后的前20分钟的舒适度投票最多，而具有最低平均流速和最小振幅

8、的方式2在后40分钟的舒适度投票最多；值得提的是，方式3的脉动模式前40分钟与后20分钟是不同的，结果表明后20分钟的舒适度是提高的；而在1典5年曾做过方式3的脉动模式没有变化的试验，结果表明后20分钟舒适度接近适中状态。在空气流动舒适度投票结果表明：化动方式投票数更多，其中方巧4比方式2和3巧票数更多。空气流动强度结呆表明：对方式1的感觉不是很理巧，被拥试者望有个更强的空气流动强度；方式3为适中状态对于方式4被测试者希望有个更柔和的空气流动强巧；方式2的空气流动应稍强些。从整体上讲，脉冲方式比稳态方式更凉更舒适。从这个试验的结果可得出下几个有价值的结论：在平均流速相等的情况下，脉冲送风比稳态

9、送风的效率更篼，不仅保持了热舒适度，而且提高了室内人员的满意程巧。平均流速和脉动巧是巧热舒适的重要因素，因为目前还无法综合估计这几个热指标，所无法确定其最佳状态，但作为脉动巧幅的上限值，是可接受的。3热舒适度与在同状态所维持的时间有关，所在恰当的时刻实现脉冲模式的转变对于达到更高的舒适度和化人体的满意度是有利的O/s3此次试验的结果支持了脉冲送风方式比稳态送风方式更优越的观点，印脉冲送风可在担高送风湿度的同时并不影咱人体舒适效果，由此理论上可实现节能。但此次试验是在理想化的静态条件下进行的，在实际的分区个人空巧系统中，还需考虑各方面的影响因素，诸如背景区条件、工艺条件、室外气象参数等。正如前所

10、述，对环境的舒适及冷热感觉对于各个国家的人是不同的，除此之外，它还受地区、年龄、性别、健康状况等因荣影巧，人体舒适感是洁净与空巧技术个复杂的不确定因于，目前所应用的热舒适方程中的空气流速是恒定值，所还需要在理论上对热传速和人体生理反应等方面进行更深入的研巧，作出脉冲送风的热舒适方程，对脉冲方式所应用的领域化进步的研究。参考文巧本刊启事洁净与空巧技术编巧部决定增补上海同济大学热能工程系副主任、博生导师、上海电子学会洁净技术委员会副主任、上海违筑学会巧通空调委员会到主任、上海制冷学会学术委员会委员沈晋明教授为本刊巧审委员会委员，并在此表示祝贺。1、积极支持本会的活动，完成本会委托的工作，向本会推荐本单位的优秀人才、优秀论文和学术活动积极分子；2、按时按年度巧纳团体会员会费。至本会；开户行化京工商行翠微路分理处洁净与空巧技术内容：会费3、接到登记表及会巧后，本会在