浙江建院建筑规划设计院
摘要: 在民用建筑中,空调运行能效比成为影响空调能耗的重要因素;本文以在夏至日迎风面建筑表面温度、风速与背风面表面温度、风速不同的位置为研究对象,参考了室外空气干球温度对空调运行能效影响的实验分析数据,得出怎样合理选择室外空调机位。
关键词:室外空调机位 能效比 室外空气干求温度 迎风面 背风面
前言:空调系统其能源消耗量在民用建筑总能耗中占有较大的比重;其中住宅空调系统约占总能耗的30%左右,其它公建占40%左右。特别是在炎热的夏天,空调的使用率猛增,用电量居高不下。在此现实状况中,对提高空调器的运行能效,降低空调运行能耗十分必要;而在空调器一定的情况下对运行能效起主要作用的是室外空气干球温度与风速;特整理此文,供同行参考。
一 、现状建筑物室外空调机位置(以住宅为例)
在现有的规范或标准中并无对室外机的位置有具体的要求,只具有指导意义的概括性要求:如:1、在建筑平面设计和立面设计中,均应考虑室外机的合理位置,应有利于与室外空气的热交换,且不影响立面景观;2、便于清洗和维护室外散热器;3、宜安装在南北或东南、西南向的外墙上;4、应避免室外换热器进、出气流短路;5、应避免多台室外机吹出气流相互干扰。现实中的住宅空调室外机大多数安装在角落和建筑物的凹口处大多只有一面出风口(如下图1-1),而这些区域正是温度偏高风速流通缓慢地带。
图1-1
如空调位(2)正对着厨房的窗,旁边是房间的窗,此处风速流通缓慢,温度增加会比较显著,进而会影响影响空调的运行能效,也会对房间的通风排污造成困扰;空调位(3)朝西位置在夏季时此处温度最高可达50℃,会严重影响空调的运行能效。诸如此类的情况还有很多,在此不一一累述。
二 、通过风热模拟分析夏至日迎风面背风面温度、风速的特点
通过夏至日风热环境模拟,进一步了解建筑表面温度与风速关系;在建筑物表面不同的区域温度、风速是怎样的一个分布特点。
图2-1(夏季迎风面建筑表面温度) 图2-2(夏季背风面建筑表面温度)
图2-3(夏季迎风面建筑表面风速) 图2-4(夏季背风面建筑表面风速)
通过上图风热模拟可以看出温度与风速有着非常接近的线性关系,在迎风面风速偏低的地方往往是温度偏高区域;在背风面也是同样的道理。温度较高区域只要集中在建筑表面的凹口处以及一些表面有凹凸变化的区域,而这些区域与其他区域的温度相比基本高出在5℃以上。而这只是夏至日(6月22日)风热模拟温度,在炎热的7、8、9月份建筑表面温度会更高;而在凹口部位及风速流通缓慢区域的干球温度则会更高;因此,在建筑设计时应重视室外空调机位置,选择良好的通风散热区域。
三 、室外空气干求温度升高,空调器的运行能效比下降;空调器的运行能效比随室外温度变化下降的范围及下降的比例如表1。
室内设定温度(℃) | 22℃ | 24℃ | 26℃ | 28℃ |
室外空气干球温度变化情况(℃) | 30-37℃ | 30-37℃ | 28-36℃ | 30-36℃ |
室外干球温度每上升1℃空调器运行能效比下降比例(%) | 4.33 | 3.55 | 3.41 | 2.97 |
四 、建议
可在项目方案阶段就进行风热环境模拟计算,通过风热模拟可以表观的看出建筑物表面温度、风速分布特点;根据模拟数据来调整平面方案或者调整室外空调机位达到一定的合理性,以此来提高空调运行能效比,进而降低空调的能耗。
参考文献:
1、《室外空气干球温度对分体式空调运行能效影响的实验分析》 作者 刘雄伟
2、作者通讯处:310004浙江建院建筑规划设计院 杭州市拱墅区新德胜中路369号
电话: (0571)56035679 俞凯 李国贞