A Simulation Study on Radiant Cooling and Heating Systems Utilizing Thermal Storage in Building Structure
建筑结构蓄热辐射供冷供暖系统的模拟研究
基本信息
- 批准号:11650611
- 负责人:
- 金额:$ 2.3万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:1999
- 资助国家:日本
- 起止时间:1999 至 2000
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Thermal storage in building structure is one of the most useful means to average energy demand and realize high efficiency of energy use. The effects of thermal storage in building structure can be expected in decrease of initial costs leaded by less capacity of air-conditioning and electrical equipment and also in decrease of running costs leaded by use of midnight service of electricity and less energy use of distribution systems. In addition to these effects, thermal comfort given by radiant cooling and the effect of radiation delay during unconditioning hours can be obtained.At first in this study, field studies were undertaken on the library of O University in Okinawa to clear the characteristics of thermal storage in the floor for cooling, space thermal environment and thermal sensation of occupants. Surface temperature distributions of the floor cooled by chilled water were analyzed and the thermal performance of storage and radiation of the floor panel was shown. And heat extraction rates of the air-conditioning unit and the radiant floor cooling panel were quantified and the economical effects obtained by midnight service of electricity were discussed.Precise simulation was done for furthermore analysis of storage characteristics of the radiant floor panel. The detail of 2-dimensional temperature distributions in the concrete floor slab with buried chilled water pipes were simulated by FEM model. For practical use in floor cooling and heating system analysis and design, a simplified simulation method of the step response of heat flux from the floor were developed. In this method, the response of the floor heating were obtained through the calculation of 1-dimensional thermal conduction in the floor.
建筑结构蓄热是实现能源高效利用和平均能源需求的重要手段之一。建筑结构中的蓄热效果可以预期,在减少空调和电气设备的容量导致的初始成本的降低,以及在减少运行成本导致的使用电力的午夜服务和配电系统的能量消耗的减少。本研究首先以日本冲绳O大学图书馆为研究对象,通过实地调查,了解了地板蓄热的特点、空间热环境和人体热感觉。分析了冷水冷却地板的表面温度分布,揭示了地板的蓄冷和散热性能。对空调机组和地板辐射供冷板的取热率进行了量化,并对夜间供电的经济性进行了讨论,对地板辐射供冷板的蓄冷特性进行了精确的模拟分析。利用有限元模型对埋置冷水管的混凝土楼板的二维温度分布进行了详细的数值模拟。为便于地板供冷供热系统的分析和设计,提出了地板热流阶跃响应的简化模拟方法。在该方法中,地板采暖的响应是通过计算地板中的一维热传导来获得的。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Hisaya ISHINO: "Research on Calculation Method of Thermal Design Load in Radiant Heating and Cooling Systems"Sixth International IBPSA Conference (BS' 99). 885-892 (1999)
Hisaya ISHINO:“辐射供暖和制冷系统热设计负荷计算方法的研究”第六届国际 IBPSA 会议(BS99)。
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- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K.HIRABAYASHI, H.ISHINO and K.KOHRI et al.: "A Observational Study on Floor Cooling System Using Nighttime Low Electric Power for a Library in a Sultry Climate, Part2. Analysis of Heat Flux at Floor Surfaces and of Heat Extraction Rate by Floor Cooling Sy
K.HIRABAYASHI、H.ISHINO 和 K.KOHRI 等人:“闷热气候下图书馆使用夜间低电功率的地板冷却系统的观测研究,第 2 部分。地板表面热通量和吸热率分析
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
平林,石野,郡 他: "蒸暑地域の図書館における深夜電力を利用した床放射冷房に関する実測研究-その2.吸放熱特性と負荷分担特性に関する考察-"日本建築学会大会学術講演梗概集. 1009-1010 (2000)
Hirabayashi、Ishino、Gun等:《潮湿地区图书馆深夜电地板辐射冷却的测量研究——第2部分:吸热辐射特性和负荷分配特性的考虑——》学术讲座论文集日本建筑学会会议。1009-1010(2000)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
石野久彌,郡公子 他: "躯体蓄熱床冷房システムをもつ図書館の温熱環境測定及びアンケート調査による環境評価"空気調和・衛生工学会学術講演論文集. 193-196 (2000)
Hisaya Ishino,Kimiko Gun 等人:“基于热环境测量和带有建筑框架蓄热地板冷却系统的图书馆的问卷调查的环境评估”日本空调和卫生工程师协会会议记录193-196。 (2000)
- DOI:
- 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
平林,石野,郡 他: "蒸暑地域の図書館における深夜電力を利用した床放射冷房に関する実測研究-その2 吸放熱特性と負荷分担特性に関する考察-"日本建築学会大会学術講演梗概集. 1009-1010 (2000)
Hirabayashi、Ishino、Gun等:“潮湿地区图书馆深夜电力地板辐射冷却的测量研究——第2部分吸热辐射特性和负荷分配特性的考虑——”建筑学学术会议论文集日本研究所。1009-1010(2000)
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