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經歷了大半個世紀。最初，根據美國堪薩斯州里大學等長期研究結果，產生了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。

　　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，本文以室內網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PPD（predictedpercentageofdissatisfied），其中PMV指標代表了對同一室內環(huán)境絕大多數人的熱舒適感覺，PPD指標代表了對熱環(huán)境不滿意的百分數，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

　　現今，業(yè)內仍然采用PMV和PPD作為室內熱環(huán)境最權威的評價標準，許多建筑法規(guī)將其作為室內熱環(huán)境的主觀評價指標。

　　現今，業(yè)內仍然采用PMV和PPD作為室內熱環(huán)境最權威的評價標準，許多建筑法規(guī)將其作為室內熱環(huán)境的主觀評價指標。

　　3PMV、PPD數學表達式分析

　　（1）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，%

　　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，W/㎡·0C

　　（2）fcl

　　Icl——衣服熱阻，㎡·K/W；

　?。?）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球館內適宜的溫濕度

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

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

　?。?）從事網球運動的人習慣于穿著情況見表2

表2著裝熱阻情況

　　根據公式

　　計算出運動人員的衣服熱阻為0.487CLO

　?。?）從事網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%

　　（5）圍護結構內表面平均輻射溫度等于室內空氣溫度，即ta=tr

　　因此，根據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，計算結果見表3

表3不同溫度和濕度情況下的PMV值和PPD值

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

　　室內溫度：8—100C

　　相對濕度：20%—70%

　　5結論

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

　　當室內溫度為80C時取80%為最佳；

　　當室內溫度為90C時取50%為最佳；

　　當室內溫度為100C時取30%為最佳。

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