模塊化冷水機組在變主流系統(tǒng)中的應用

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　1引言

　　人類生存于環(huán)境之中，人與環(huán)境有密切的聯(lián)系，人利用和改造環(huán)境以獲取物質(zhì)和能量，環(huán)境反過來作用合營響人體。在環(huán)境對人體的諸多影響方式中，使人產(chǎn)生冷或熱感覺是最普遍的形式，因為人無論處在哪種環(huán)境中，都會產(chǎn)生一定的熱感覺。我們將影響人體冷熱感覺的各種因素所構(gòu)成的環(huán)境稱為熱環(huán)境。

　　熱環(huán)境各因素對人體影響的研究已經(jīng)經(jīng)歷了大半個世紀。最初，根據(jù)美國堪薩斯州里大學等長期研究結(jié)果，產(chǎn)生了ASHREA55-74標準，即《人們居住的熱舒適條件》，及后來的ASHREA55-81標準《人們居住的熱環(huán)境條件》。國際標準化組織（ISO）根據(jù)丹麥工業(yè)大學P.O.Fanger教授的研究成果于1984年制定了ISO7730標準，《適中的熱環(huán)境——PMV與PPD指標的確定及熱舒適條件的確定》。上述研究成果及相應的標準形成了以后的熱舒適行熱環(huán)境設計的依據(jù)。

　　目前，隨著人們生活水平的提高，人們更注重鍛煉好自己的身體，從而進行許多有益于身體健康的體育活動。在夏季，傳統(tǒng)的體育活動比如籃球、足球等一些戶外活動熱度不減，而新興的一些運動比如健身、保齡球、網(wǎng)球等運動手越來越多高薪階層的青睞，因此，他們對這種室內(nèi)活動館的熱環(huán)境也提出了比較嚴格的要求。因此，本文以室內(nèi)網(wǎng)球館為例通過熱舒適評價指標PMV-PPD來確定適宜人們運動休閑的溫度、濕度。

　　2PMV-PPD指標

　　1984年，國際標準化組織（ISO）在丹麥工業(yè)大學P.O.Fanger教授研究成果的基礎上提出了兩個評價室內(nèi)環(huán)境人體熱感覺的綜合性指標——預測平均投票值PMV（predictedmeanvote）和預測不滿意百分數(shù)PPD（predictedpercentageofdissatisfied），其中PMV指標代表了對同一室內(nèi)環(huán)境絕大多數(shù)人的熱舒適感覺，PPD指標代表了對熱環(huán)境不滿意的百分數(shù)，PPD由PMV導出。

　　PMV-PPD指標綜合考了人體活動程度、衣服熱阻（衣著情況）、空氣溫度、平均輻射溫度、空氣流動速度和空氣濕度等六個因素，以滿足人體熱平衡方程為條件，通過主觀感覺實驗確定出的絕大多數(shù)人的冷暖感覺等級。PMV的分度如表1所示。

表1PMV熱感覺標尺

　　現(xiàn)今，業(yè)內(nèi)仍然采用PMV和PPD作為室內(nèi)熱環(huán)境最權(quán)威的評價標準，許多建筑法規(guī)將其作為室內(nèi)熱環(huán)境的主觀評價指標。

　　現(xiàn)今，業(yè)內(nèi)仍然采用PMV和PPD作為室內(nèi)熱環(huán)境最權(quán)威的評價標準，許多建筑法規(guī)將其作為室內(nèi)熱環(huán)境的主觀評價指標。

　　3PMV、PPD數(shù)學表達式分析

　?。?）PMV

　　M——人體新陳代謝率，W/㎡

　　η——人的機械效率，%

　　H——人體凈得熱量，W/㎡

　　pa——空氣中水蒸氣分壓力，kPa

　　ta——空氣溫度，0C

　　fcl——服裝面積系數(shù)，%

　　Tcl（tcl）——著裝人體外表面平均溫度，K（0C）

　　Tr（tr）——平均輻射溫度，K（0C）

　　hc——對流換熱系數(shù)，W/㎡·0C

　?。?）fcl

　　Icl——衣服熱阻，㎡·K/W；

　　（3）tcl

　?。?）hc

　　va——空氣的相對流速，m/s

　?。?）PPD

　　4利用PMV-PPD指標模擬計算確定網(wǎng)球館內(nèi)適宜的溫濕度

　　在模擬計算中，根據(jù)夏季從事網(wǎng)球運動的人的生活習慣和穿著情況，做以下幾點假設：

　　（1）人在網(wǎng)球館內(nèi)，從事網(wǎng)球運動對應的人體代謝率為M=4.6met（約等于268w/㎡）

　?。?）從事網(wǎng)球運動的人習慣于穿著情況見表2

表2著裝熱阻情況

　　根據(jù)公式

　　計算出運動人員的衣服熱阻為0.487CLO

　　（3）從事網(wǎng)球運動的人與空氣相對流速為1.0m/s

　?。?）人的機械效率為η=5%

　?。?）圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)表面平均輻射溫度等于室內(nèi)空氣溫度，即ta=tr

　　因此，根據(jù)以上假設條件本文通過編制MATLAB程序計算出該種情況下的PMV-PPD指標值，計算結(jié)果見表3

表3不同溫度和濕度情況下的PMV值和PPD值

　　根據(jù)ISO7730對PMV-PPD指標的推薦值：PMV值在-0.5～+0.5之間，PPD<10%，并結(jié)合表3中的數(shù)據(jù)，得出夏季網(wǎng)球館內(nèi)溫室溫濕度設定值推薦范圍為表中加黑加斜數(shù)字范圍，其中核心區(qū)為：

　　室內(nèi)溫度：8—100C

　　相對濕度：20%—70%

　　5結(jié)論

　　本文通過MATLAB程序，根據(jù)Fanger教授提出的PMV-PPD指標，提出了室內(nèi)網(wǎng)球館的熱舒適溫濕度范圍。其中：

　　當室內(nèi)溫度為80C時取80%為最佳；

　　當室內(nèi)溫度為90C時取50%為最佳；

　　當室內(nèi)溫度為100C時取30%為最佳。

　　以上分析提出的數(shù)據(jù)以供工程設計人員在設計師作為參考依據(jù)，同時也為現(xiàn)場操作人員運行調(diào)節(jié)時提供參考。