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摘要
建立
环境
对室内空气状况随时间而改变
.
没有适当确定理想的室内空气条件供暖、
通风、空调
系统
(
暖气通风空调
),
可能无法提供热能给住户舒适、空气质量与效率的能源
消耗
< br>.
本文提出的替代方法确定实时最佳室内空气条件的暖气通风空调系统
,
实现这一总
的要求
.<
/p>
预测平均投票
(PMV)
、二氧化碳浓度
和冷却
/
加热负载用作参数指标热舒适、室
内空气品质、
能源消耗
.
暖气通风
空调系统的性能指标的定义则是在总结实际之间的误差
平方和指标参数的理想值
.
这是景气指数最低的梯度系统的技术
,
以取得最佳的室内空气
条件暖气通风空调系统
.
个案研究选择了
24
个
H
暖气通风空调系统的操作单层建筑物确
定室内空气
温度
,
室内空气湿度、室内空气速度、空气通风率
.
实验结果表明
,
提出的方
法
可以有效地执行实时确定室内空气条件暖气通风空调系统
,<
/p>
保持二氧化碳浓度和
PMV
接
近理想水平
,
降低能源消耗
,
比传统的方法
?2004ElsevierB.V
.
保留一切权利
.
关
键字
:
热舒适
;
室内空气质量
;
节能
;
暖气通风空调系统
;
多目标优化
1.
引言
因为众所周知
,
目前人类一生中大部分
时间都在做自己的建设活动
.
不适宜室内空
< br>气热条件和舒适的室内空气品质不仅直接减轻人类生产力
,
而且影响到人体健康，
在建设
中
,<
/p>
必须有暖气、
通风和空调系统
(
暖气通风空调
)
向住户提供舒适的室内环境
,
减少空气污
染的问题
.
但是
,
这些要求深入反映暖气
通风空调系统在建设中使用很大能源量
.
没有适
当确定室内空气状况
,
同时达到暖气通风空调系统能
源有效地消耗这样的要求，也未必
可行
到目前为止
,
通过调节室内空气温度常规地完成了热舒适有温
度
,
不得在预定要住舒
适
.
为解决这一问题
,
很多相关的舒适型研究已经被学习
1-4].
这些研究提出了保持平均
预测投票
(PMV),
主要用作舒适指数系列表
.
PMV
指数
,
间接地表明了满意的热舒适
,
是指
最重要的六个热量变数
:
人类的活动水平
,
绝缘服装
,
室内温度、湿度、温度、空气速度
.
在这种管理制度
,
对室内空气的温度和速度
一直是控制变量常用的暖气通风空调系
统
,
以保持舒适的
PMV
指数系列
.
但据报道
,
这可节能舒适控制
.
然而
,
这些研究热
舒适而
不注意空气品质
.
在空气品质
方面
,
二氧化碳浓度作为空气质量的一个指标
< br>,
因为暖气通
风空调系统主要是在建设占用
5-7]
二氧化碳液体废料。二氧化碳虽然不是唯一的室内空
气污染物、
二氧化碳的控制二氧化碳建议维持在适当的水平低
< br>.
反过来
,
其它污染物会控<
/p>
制在可接受的水平也很低
.
多数研究采
用室内二氧化碳浓度
,
以确定摄取适量的室外空气来稀释二氧化
碳生产
并维持在可接受的水平
.
据报
道
,
二氧化碳的控制
,
大大减少能源消耗，
尤其是与传统方法
相比通风率最高
的不断占用量
.
然而
,
这些研究只涉及室内空气品质和热舒适水平的轮
流账户
.
这是一个重要的事实
,
有强烈的互
动由于能源消费热舒适空气品质方面的时间
.
这项研究提出了
系统的方法来确定最佳的室内空气环境状况
,
同时取决于时间变
量
,
对室
内空气品质和热舒适为适当的
参考价值实时控制执行情况暖气通风空调系统
.
在这项工
作中
,
实时计划多目标优化与梯度型方法实
施取得最佳的室内空气热条件和舒适的室内
空气品质与能源使用效率
.
本文的内容安排如下
. <
/p>
在第二节是介绍参数指标
,
即热舒适、室
内空气品质、能耗、
说明；在第三节是这项计划的梯度型优化；第四节一般描述实时执行
的方式提出了暖气
通风空调系统
.
在
第五节是试验结果的实时确定最佳室内空气条件暖气通风空调控制系
统
< br>,
单层建筑物提交证明建议方法的有效性
.
2.
参数指数
基本上
,
在本节讨论的参数指标量化采用热舒适度、
< br>空气品质对人的暖气通风空调系
统用电
.
这些因素都直接或间接地确定指数时间为生的变数室内空气条件建设
.
一些变
数
,
例如<
/p>
室内空气温度、空气通风率等可以控制的典型暖气通风空调系统
的室内环境令
人满意
.
正确的理想与
决心室内空气透过这些条件控制变量、能源消耗高的暖气通风空
调系统
< br>,
以实现热舒适空气品质的要求
.
2.1
热舒适指数
Fanger
的
PMV[8]
广泛用作热舒适指数表明热效应等于投票标
准
表一大群人
. PMV
是指从六个热
量变数定义的室内空气和人力的情况下
,
空气温度、
空气
湿度、
空气速度
,<
/p>
平均辐射温度、
人类活动与绝缘服装
.<
/p>
图
1
显示了一个影响到
PMV
水平的每
个热变数的组合。
PMV
指数值从
-3
至
+3,
相当于人类从冷到热效应
,
分别决
定价值中立者的
< br>PMV
指数
.
一般来说
,
PMV
只是一大群遭受热的变数一个给定的组合人低劣选票。
只
是受到一定的热效率一大群人的平均投票
.
但这并不表明
%
的人明确表示是可以预期
.
因
此
Fanger
的关系
研究预测
,
不满意比率
PMV
规模
.
从研究价值和
PMV-0.50.5
之间的范
围是
,
大约
90%
的人感到满意
.
这又是一个
ISO7730
标准的建议
9
级
PMV
保持零容忍不
多
0.5
有
保证舒适的室内环境
.
现在
,
很明显的变化可以通过调整
PMV
值六个热变
数
.
然而
,
控制平均辐射温度、绝
缘服装、
人类活动通常不是最好的办法<
/p>
.
另一方面
,
暖气通风空调系统实际上是用来调节
剩下三个变量
:
温度、湿度和速度的空气
.
因此
,PMV
型热舒适才能实现低能源消耗，确
定适当的室
内空气状况即温度、湿度和速度
.
2.2
室内空气品质指数
二氧化碳是主要是
人类呼吸的产物
,
二氧化碳的浓度是室内主要空气污染，
指出对室
内空气品质考虑
.
在暖气通风空调系统、
二氧化碳浓度
,
用于确定室外空气的摄入量
,
以冲
淡整个室内空气污染
.
核心优势这二氧化碳的需求控制通
风
,
增加空气流通
,
< br>入住率高
,
可
以保证室内空气品
质的空气流通
,
而且是在减少能源节约
.
描述动力学空间二氧化碳浓
度
,<
/p>
常用的模式是有原则的混合模式
,
根据群
众的二氧化碳部分余额的原理建立模型
[11]
。
根据图
3
，动态的二氧化
碳浓度可以表现为
V
，
d
C
i
d
t
=
F
o
C
o
?
F
o
C
i +
F
f
C
o
?
F
e
C
i +
N
p
G
(5)
其中
V
就是空气控制的房间的体积
(m
3
)
、
Co
和
Ci
是户外的空气和户内空气
(g/m3)
的
CO2
集中
,Fo
是通风
(m3/s)
的户外空气的气流率
,Ff
和
Fe
是渗入和渗入的气流
率
,
分别地，
Np
是占有者和
G
的数字是世代估价
(
每人
l/ s)
的
CO2.
从图五知，
户外空气气流率可以作为变数暖气通风空调控制系统适当降低二氧化碳
浓度
的室内空气
,
以达到可接受的室内空气品质与节省能源
.
2.3
能源消耗指数
根据上述讨论
,
暖气通风空调系统为达到理想的室内环境和室内空气品质热舒适的
要求投入了相当大的精力
.
暖气通风空调系统的主要
能源供应比例用于冷却
/
加热线圈
负荷
[12].
从图
3
看，冷却
/
热负荷可以通过两个简单的方法计算
.
首先
,
它可以直接从
计算的数额用于弥补能源、
恢复通风空气，
以供给令人满意的热
舒适和室内空气的空气质量
.
冷却<
/p>
/
加热线圈负载可以表示为下列公式
:
L
=
F
o
ρ
o
Cp
a<
/p>
(T
o
?
T
i
)
+
F
o
ρ
o
Cp
w
ω
o
(T
o
?
T
i
)
+
F
o
ρ
o
h(ω
o
?
ω
i
)
+
F
s
ρ
s
Cp
a
(T
i
?
T
s
)
+
F
s
ρ
s
Cp
w
ω
s
(T
i
?
T
s
)
+
F
s
ρ
s
h(ω
i
?
ω
s
)
(6)
其中
Ts
是补给空气的温度，
ω
o
、
ω i
和
ω s
是户外空气、户内的空气和
补给空气
的湿气比
, Fs
是补给空气流程率
,
ρ
o
和
ρ
s
是户外空气和补给的密度空气
, Cpa
和
Cpw
是干空气和水的热能力
, h
是水的蒸发潜热。
第二，冷却
/
加热负荷虽然能照惯例被传导决定热建筑物信封
(
墙壁，天花板和地
板
),
从人类理性和用具及化妆通风空气量
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