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

1、隨著經(jīng)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(diào)技術(shù)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(guān)系，有效實現(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)計理論，建立了基于熱舒適的空調(diào)節(jié)能設(shè)計模型，提出了通過能量效用模型驅(qū)動直接節(jié)能設(shè)計和功構(gòu)分解與映射驅(qū)動間接節(jié)能設(shè)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(zhì)量屋作為空調(diào)設(shè)計出發(fā)點，構(gòu)建能量效用模型將能量信息作用于設(shè)計過程，最后通過設(shè)計方案獲取與評價得到滿足熱舒適和節(jié)能最終設(shè)計方案。
　　應用質(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。針對質(zhì)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(zhì)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(chǎn)品功能特性的優(yōu)先度排序結(jié)果。
　　針對與熱舒適需求相關(guān)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(shè)計因子提取和能量設(shè)計因子運用三個階段的能量效用模型。深入研究了能量設(shè)計因子提取、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)計因子的基礎(chǔ)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(shè)計

4、因子的影響系數(shù)進行分析與計算，以送風量為調(diào)控對象，通過改進風機風葉的結(jié)構(gòu)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(guān)的功能，提出了通過功能載體的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計實現(xiàn)間接節(jié)能設(shè)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(diào)出風口為研究對象，給出了出風口的三套設(shè)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(jié)果對設(shè)計方案進行評價，得到了出風口最終