Study on high efficiency air-conditioning system with cooling coils for natural convection

自然对流冷却盘管高效空调系统研究

• 批准号: 12650594
• 负责人: HAYAMA Hirofumi
• 金额: $ 2.43万
• 依托单位: HOKKAIDO UNIVERSITY
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12650594/
• 关键词: Air-conditioning; Energy conservation; Natural convection; Natural draft; 搬送用エネルギー消費

Energy conservation in the construction field not only helps to conserve energy resources but also serves to check global warming. This paper focuses on conserving energy in air conditioning facilities used in office buildings, and proposes a new air conditioning system that both decreases the amount of energy consumed for heat conveyance in air conditioners-and achieves a pleasant room environment. The characteristics of this system are described.The proposed air-conditioning system attaches natural-draft coils to the ceiling. As opposed to conveying air by fans, these are cooling coils that lower room temperature by circulating air through natural convection caused by indoor temperature differences. This makes is possible to reduce the amount of energy consumed by the conveyance system.First, to evaluate the feasibility of this air conditioning system, we compared annual operation energy of four air conditioning systems. It was found that a system that attaches natural-draft coils to the ceiling as proposed could decrease annual power by 25 to 30% compared with conventional systems.We also performed an experiment in a small-scale laboratory to study cooling characteristics when maximizing the cooling ability of natural-draft coils. Specifically, we examined the effects of ceiling aperture area, length of grid under coils for chimney effect, and length of ceiling plenum on cooling ability. Finally, using the results of this experiment, we performed simulations to clarify the cooling characteristics of natural-draft coils.

建筑领域的节能不仅有助于节约能源，而且有助于遏制全球变暖。本文针对办公建筑空调设备的节能问题，提出了一种新的空调系统，既减少了空调器的热传输能耗，又实现了舒适的室内环境。该系统的特点进行了描述。建议的空调系统重视自然通风盘管的天花板。与风扇输送空气相反，这些是冷却盘管，通过室内温差引起的自然对流循环空气来降低室温。首先，为了评估该空调系统的可行性，我们比较了四种空调系统的年运行能量。结果表明，与传统系统相比，将自然通风盘管安装在天花板上的系统可以减少25 ~ 30%的年耗电量。此外，在小型实验室中进行了实验，研究了使自然通风盘管的制冷能力最大化时的制冷特性。具体而言，我们研究了天花板开口面积，烟囱效应的盘管下的网格长度，和天花板集气室的长度对冷却能力的影响。最后，利用本实验的结果，我们进行了模拟，以澄清自然通风盘管的冷却特性。

项目成果

清水環: "天井付設自然通風型コイルを用いた空調方式に関する研究 その4自然通風型コイルを用いた空調方式の高効率化と適用例"空気調和・衛生工学会北海道支部学術講演会論文集. 83-86 (2001)

Tamaki Shimizu：“使用天花板安装式自然通风盘管的空调系统研究，第 4 部分：提高使用自然通风盘管的空调系统的效率和应用实例”，日本空气学会北海道分会学术会议论文集空调和卫生工程师。83-86 (2001)

羽山 広文: "天井付設自然通風型コイルを用いた空調方式に関する研究-コイルの性能と導入評価"空気調和・衛生工学会学術講演会講演論文集. II. 945-948 (2001)

Hirofumi Hayama：“使用天花板安装自然通风盘管的空调系统的研究 - 盘管性能和引入评估”日本空调和卫生工程师学会学术会议记录 II 945-948。

Tamaki Shimizu, Hirofumi Hayama, Masamishi Enai, Taro Mori, Koichi Tatemathu: "Study on New Air-conditioning System with Cooling Coils for Natural Convection □Part 4"Branch Reports of SHASE of Japan. 83-86 (2001)

Tamaki Shimizu、Hirofumi Hayama、Masamishi Enai、Taro Mori、Koichi Tatemathu：“采用自然对流冷却盘管的新型空调系统的研究□第 4 部分”日本 SHASE 83-86 分会报告。

清水環: "天井付設自然通風型コイルを用いた空調方式に関する研究 その2自然通風型コイルの熱特性に関する実験"日本建築学会大会学術講演梗概集(東北). 環境工学II. 941-942 (2000)

Tamaki Shimizu：“使用天花板安装的自然通风盘管的空调系统的研究，第 2 部分自然通风盘管的热特性实验”，日本建筑学会会议学术讲座摘要（东北）（东北）。 2000）

譲原 聡: "天井付設自然通風型コイルを用いた空調方式に関する研究その5 チムニー型熱交換器の熱特性評価"空気調和・衛生工学会北海道支部学術講演会. 29-32 (2001)

Satoshi Yurohara：“使用天花板安装的自然通风盘管的空调系统的研究第5部分：烟囱式热交换器的热特性评估”日本空调卫生工程师学会北海道分会学术会议29-32（。 2001）