基于熱舒適的空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)理論與方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和人民生活水平的快速提高，人們對(duì)環(huán)境舒適性的要求也不斷提高。人們?cè)诶每照{(diào)技術(shù)營(yíng)造舒適人居環(huán)境的同時(shí)，不僅消耗了大量的能源和資源，也對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了損害。正確認(rèn)識(shí)舒適和節(jié)能的關(guān)系，有效實(shí)現(xiàn)舒適與節(jié)能的雙贏是協(xié)調(diào)兩者之間矛盾的有效方法。
　　本文融合質(zhì)量功能展開理論和公理設(shè)計(jì)理論，建立了基于熱舒適的空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)模型，提出了通過能量效用模型驅(qū)動(dòng)直接節(jié)能設(shè)計(jì)和功構(gòu)分解與映射驅(qū)動(dòng)間接節(jié)能設(shè)計(jì)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(zhì)量屋作為空調(diào)設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)，構(gòu)建能量效用模型將能量信息作用于設(shè)計(jì)過程，最后通過設(shè)計(jì)方案獲取與評(píng)價(jià)得到滿足熱舒適和節(jié)能最終設(shè)計(jì)方案。
　　應(yīng)用質(zhì)量功能展開方法，提出了熱舒適需求的功能質(zhì)量屋構(gòu)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(chǔ)上，建立了基于熱舒適需求的功能質(zhì)量屋，將人體熱舒適需求轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的功能要求。針對(duì)質(zhì)量屋中大量的模糊、不精確和動(dòng)態(tài)的信息以及群決策問題，利用不確定語(yǔ)言變量及粗

3、糙層次分析法來表達(dá)和計(jì)算質(zhì)量屋各個(gè)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(chǎn)品功能特性的優(yōu)先度排序結(jié)果。
　　針對(duì)與熱舒適需求相關(guān)且能耗較大的功能，從實(shí)現(xiàn)直接節(jié)能的角度出發(fā)，建立了涵蓋能量因素識(shí)別、能量設(shè)計(jì)因子提取和能量設(shè)計(jì)因子運(yùn)用三個(gè)階段的能量效用模型。深入研究了能量設(shè)計(jì)因子提取、耦合分解、影響程度量化等方法。以家用空調(diào)為例，在提取其能量設(shè)計(jì)因子的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)容積效率和傳熱系數(shù)兩個(gè)耦合因子進(jìn)行分解，并對(duì)部件層能量設(shè)計(jì)

4、因子的影響系數(shù)進(jìn)行分析與計(jì)算，以送風(fēng)量為調(diào)控對(duì)象，通過改進(jìn)風(fēng)機(jī)風(fēng)葉的結(jié)構(gòu)參數(shù)，進(jìn)行能量?jī)?yōu)化研究。
　　針對(duì)對(duì)熱舒適需求影響較大且能耗較小或與耗能無關(guān)的功能，提出了通過功能載體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)間接節(jié)能設(shè)計(jì)目標(biāo)。根據(jù)人體熱舒適性需求建立了間接節(jié)能評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)價(jià)方法。以家用空調(diào)出風(fēng)口為研究對(duì)象，給出了出風(fēng)口的三套設(shè)計(jì)方案，使用FLUENT12.0建立了相應(yīng)的模型并進(jìn)行仿真分析，根據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)及仿真結(jié)果對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，得到了出風(fēng)口最終