基于熱舒適的空調節(jié)能設計理論與方法研究.pdf

1、隨著經濟高速發(fā)展和人民生活水平的快速提高，人們對環(huán)境舒適性的要求也不斷提高。人們在利用空調技術營造舒適人居環(huán)境的同時，不僅消耗了大量的能源和資源，也對生態(tài)環(huán)境造成了損害。正確認識舒適和節(jié)能的關系，有效實現(xiàn)舒適與節(jié)能的雙贏是協(xié)調兩者之間矛盾的有效方法。
　　本文融合質量功能展開理論和公理設計理論，建立了基于熱舒適的空調節(jié)能設計模型，提出了通過能量效用模型驅動直接節(jié)能設計和功構分解與映射驅動間接節(jié)能設計的兩種方法。為建立熱舒適與節(jié)能之

2、間的有效聯(lián)系，將基于熱舒適需求的功能質量屋作為空調設計出發(fā)點，構建能量效用模型將能量信息作用于設計過程，最后通過設計方案獲取與評價得到滿足熱舒適和節(jié)能最終設計方案。
　　應用質量功能展開方法，提出了熱舒適需求的功能質量屋構建過程及方法。在分析人體熱舒適生理、心理及行為需求的基礎上，建立了基于熱舒適需求的功能質量屋，將人體熱舒適需求轉換為產品的功能要求。針對質量屋中大量的模糊、不精確和動態(tài)的信息以及群決策問題，利用不確定語言變量及粗

3、糙層次分析法來表達和計算質量屋各個環(huán)節(jié)的參數(shù)，得到了人體熱舒適性需求的重要度排序以及產品功能特性的優(yōu)先度排序結果。
　　針對與熱舒適需求相關且能耗較大的功能，從實現(xiàn)直接節(jié)能的角度出發(fā)，建立了涵蓋能量因素識別、能量設計因子提取和能量設計因子運用三個階段的能量效用模型。深入研究了能量設計因子提取、耦合分解、影響程度量化等方法。以家用空調為例，在提取其能量設計因子的基礎上，重點對容積效率和傳熱系數(shù)兩個耦合因子進行分解，并對部件層能量設計

4、因子的影響系數(shù)進行分析與計算，以送風量為調控對象，通過改進風機風葉的結構參數(shù)，進行能量優(yōu)化研究。
　　針對對熱舒適需求影響較大且能耗較小或與耗能無關的功能，提出了通過功能載體的結構優(yōu)化設計實現(xiàn)間接節(jié)能設計目標。根據(jù)人體熱舒適性需求建立了間接節(jié)能評價指標及評價方法。以家用空調出風口為研究對象，給出了出風口的三套設計方案，使用FLUENT12.0建立了相應的模型并進行仿真分析，根據(jù)評價指標及仿真結果對設計方案進行評價，得到了出風口最終