CN114396674B - 一种对流和辐射双效分区控温办公桌 - Google Patents
一种对流和辐射双效分区控温办公桌 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种对流/辐射双效分区控温办公桌,在桌面上方设置条缝形百叶风口,下方设置弧形电热型辐射板;条缝形百叶风口朝向办公人员呼吸区域处,条缝形百叶风口与新风管道直接连接,弧形电热型辐射板的轴向竖向,其内弧面朝向办公人员腿部区域处;弧形电热型辐射板通过旋转铰链机构安装,以使得其能够旋转调整其内弧面的朝向位置。本发明具有桌面上对流送新风、桌面下辐射供暖功能,可对桌面上下区域进行分段控温。在冬季供暖状态下,通过百叶风口向人体呼吸区提供新风,有助于保障人体健康并提高工作效率。弧形电热型辐射板对人体腿部进行加热,符合人体在冬季“脚暖头凉”的舒适性要求,且相较全空间无差别供暖更为节能。
Description
技术领域
本发明属于暖通空调技术领域,涉及对人体呼吸区空气质量保障及局部热舒适的个性化环境调节装置,特别涉及一种对流和辐射双效分区控温办公桌。
背景技术
在现代建筑向大型化、综合化发展的同时,办公建筑的暖通空调能耗逐渐成为了建筑总能耗中最具有节能潜力的能耗之一。
对于采用传统采暖方式的大型办公建筑,冬季需要维护大量不必要区域的温度,提高了全面空间耗能,不符合我国当前的“双碳”战略。办公建筑的一大特点是人员位置的固定性,因此可以在保证建筑物基本温度的基础上,对人员长时间停留位置直接对人体进行热量供给。
在供暖季,传统办公建筑在消耗大量非必要能耗的同时,会提高建筑内全部区域的空气温度。当人体呼吸区温度较高时,会导致建筑内人员出现犯困、工作效率降低等现象。并且,由于空气受热后向上流动,在高大的办公室空间往往会产生房间上部空气温度较高、地面附近高度的空气温度较低的现象,不仅不满足人体在冬季“头凉脚热”的舒适性需求,还会进一步提高不必要的建筑能耗。为降低冬季供暖导致的建筑能耗,许多传统建筑采用了新回风混合通风方式,这样虽然降低了空调供暖能耗,但却降低了室内空气品质,也不利于疫情时期的病毒传播防控。
综上所述,如何在冬季改善传统办公建筑的供暖方式、送风方式并降低建筑能耗是本领域研究人员所共同关注的热点。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种对流和辐射双效分区控温办公桌,以期实现为办公人员提供舒适环境的同时达到节能降耗的目的。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:
一种对流和辐射双效分区控温办公桌,在桌面上方设置条缝形百叶风口,下方设置弧形电热型辐射板;所述条缝形百叶风口朝向办公人员呼吸区域处,所述条缝形百叶风口与新风管道直接连接,所述弧形电热型辐射板的轴向竖向,其内弧面朝向办公人员腿部区域处;所述弧形电热型辐射板通过旋转铰链机构安装,以使得其能够旋转调整其内弧面的朝向位置。
在本发明的一个实施例中,所述条缝形百叶风口有两个,对称安装于左上侧桌体隔板和右上侧桌体隔板上,条缝形百叶风口的百叶叶片偏转角度范围是与桌面上左隔板或桌面上右隔板夹角成0 °~90 °。
在本发明的一个实施例中,所述新风管道末端接有显热回收型新风机组,可对条缝形百叶风口出口风速和出口温度进行控制。
在本发明的一个实施例中,所述条缝形百叶风口的出口风速控制在0.3 m/s以下,出口风温为27 ℃以下。
在本发明的一个实施例中,所述弧形电热型辐射板有两个,其外弧面分别通过一个旋转铰链机构安装于左下侧桌体隔板和右下侧桌体隔板上,所述弧形电热型辐射板能够水平旋转,其旋转角度范围为-17.7°~17.7°。
在本发明的一个实施例中,所述左下侧桌体隔板的内表面、右下侧桌体隔板的内表面以及桌板下表面,均覆盖反射率不低于90%的铝箔,所述弧形电热型辐射板采用自动控制功率的调节方式,表面温度范围30 ℃~100 ℃。
在本发明的一个实施例中,还包括传感器和控制器,所述传感器包括温度传感器、风速传感器和黑球温度传感器,所述温度传感器和风速传感器设置于桌体上侧中间隔板的中心,分别测量局部送风温度t t 和局部送风风速v t ,所述黑球温度传感器设置于弧形电热型辐射板照射区域采集桌面下方局部辐射温度t f ,所述控制器与所述传感器连接并根据如下控制方程调节温度和风速:
y 1=0.0242t t -0.0214v t +0.0281t f -1.3846
y 1≥0
y 1表示全身热舒适度。
进一步地,当热舒适度要求不高或调控环境参数难以满足y 1≥0时,所述控制器根据如下控制方程调节温度和风速:
y 2=0.013t t -0.0115v t +0.015t f -0.5983
y 2≥0
y 2表示全身热可接受度。
进一步地,所述控制器采用如下的自动调控策略:
(1)通过风速传感器的反馈信号,显热回收型新风机组的风机功率变频器可自动调节风机转速,使v t ≤0.3 m/s 。
(2)通过黑球温度传感器的反馈信号,电热型辐射板的功率调节器可自动调节发热功率,使30℃≤t f ≤100℃。
(3)温度传感器的感温元件测量局部送风温度t t 。当满足20℃≤t t ≤27℃时,将t t 、t f 、v t 代入y 1=0.0242t t -0.0214v t +0.0281t f -1.3846。若y 1≥0,则输出t t 、t f 、v t ,各部件工作状态不变;若y 1<0,信号输入电热型辐射板的功率调节器,通过增大加热功率,从而提高t f ,直至满足y 1≥0。当t t <20℃时,进行步骤(4)。
(4)将t t 、t f 、v t 代入y 2=0.013t t -0.0115v t +0.015t f -0.5983。若y 2≥0,则输出t t 、t f 、v t ,各部件工作状态不变;若y 2<0,信号输入电热型辐射板的功率调节器,通过增大加热功率,从而提高t f ,直至满足y 2≥0。
新风管道末端链接可控制条缝形百叶风口(1)出风流量和出风温度的显热新风机组。与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本发明通过分别调节桌面上侧区域、下侧区域温度,可以满足人体在冬季“头凉脚热”的舒适性需求,并改善在冬季因全空间采暖导致的人员工作效率下降现象。
(2)通过辐射采暖单独调节桌面下方区域温度。在桌面下方区域直接通过辐射采暖方式对人体进行热量供给,避免了传统办公室类建筑因全空间采暖所导致的能耗过高现象,达到节能的目的。
(3)考虑到因室内环境等因素导致的热感觉差异,本发明可以自动调节桌面下方区域的弧形电热型辐射板功率,实现了动态供热。
(4)本发明通过在桌面上方直接提供处理后的新风来调节桌面上方的温度。在桌面上方区域供给处理后的新风,将处理后的新风直接送入人体坐姿状态下的呼吸区域,有助于改善呼吸区空气质量,保障人体健康并提高工作效率。
附图说明
图1是一种采用安装方式一的具有工位送新风、辐射供暖功能的分区控温办公桌整体结构示意图。
图2是采用安装方式一的分区控温办公桌新风系统运行原理图。
图3是采用安装方式一的分区控温办公桌新风管道与新风口结构示意图及百叶叶片偏转角度示意图。
图4是采用安装方式一的分区控温办公桌整体结构A-A剖面图。
图5是采用安装方式二的分区控温办公桌整体结构示意图。
图6是采用安装方式二的分区控温办公桌新风系统运行原理图。
图7是采用安装方式二的分区控温办公桌整体结构A-A剖面图。
图8是分区控温办公桌的弧形电热型辐射板整体结构示意图与旋转铰链机构示意图。
图9是具体实施方式中案例一的布置图。
图中标号分别表示:1-条缝型百叶送风口、2-弧形电热型辐射板、3-隔板上的新风口、4-新风管道、5-左下侧桌体隔板、6-右下侧桌体隔板、7-左上侧桌体隔板、8-右上侧桌体隔板、9-桌板上表面、10-桌板下表面、11-旋转铰链机构、12-桌体上侧中间隔板。
具体实施方式
下面结合附图的具体实施方式对本发明作进一步的说明。
本发明提供了一种对流和辐射双效分区控温办公桌,该分区控温是指:在桌面上对流送新风,在桌面下辐射供暖,可对桌面上下区域进行分段控温。
其结构参考图1,在桌面上方设置条缝形百叶风口1,下方设置弧形电热型辐射板2;条缝形百叶风口1朝向办公人员呼吸区域处,条缝形百叶风口1通过隔板上的新风口3与新风管道4连接。弧形电热型辐射板2的轴向竖向,其内弧面朝向办公人员腿部区域处;弧形电热型辐射板2通过旋转铰链机构11安装,以使得其能够旋转调整其内弧面的朝向位置。
针对传统办公建筑在冬季采用全空间采暖所导致的非必要能耗高现象,本发明采用了桌面下方布置电热型辐射板的方式,对工位内人员直接供热,降低了采暖所需建筑能耗;辐射板自动控制功率,动态调温,提高了人员的舒适性;针对传统办公建筑全空间采暖所导致的人体呼吸区温度高、人员工作效率下降现象,本发明采用了单独调节桌面上方人体呼吸区温度的方式,起到提高人员工作效率的效果;针对传统办公建筑采用混合通风方式所导致的室内空气质量下降、人员工作效率降低现象,本发明采用对桌面上方人体呼吸区直接供给新风的方式,起到提高人体呼吸区空气质量、提高人员工作效率的作用。本发明考虑了冬季人体“头凉脚热”的热舒适偏好,采用上下两段式的工作区环境调节方式,以达到保障人体健康舒适、降低建筑能耗能源、提高人员工作效率的目的。
具体地,本发明的分区控温办公桌,在冬季供暖状态下,送新风和辐射供暖均执行,分别调控桌面上方区域和下方区域的温度,通过条缝形百叶风口1向办公人员呼吸区域提供新风,有助于保障人体健康并提高工作效率。通过弧形电热型辐射板2对人体腿部进行加热,符合人体在冬季“脚暖头凉”的舒适性要求,且相较全空间无差别供暖更为节能。在夏季,只启用送新风功能,即只向办公人员坐姿状态下的呼吸区域提供处理后的新风,弧形电热型辐射板2不工作。夏季运行期间,对于新风量供给不足、冷量不够等情况,根据当地温湿度情况配合室内空调系统进行调控。
此外,本发明还提出了局部送风温度、风速、辐射温度与全身热舒适度及热可接受度之间的耦合关系,获得了对流和辐射分区热环境参数的调控方法,为保障室内健康、舒适、节能提供了新途径。
本发明的实施例中,桌体采用尺寸为1200 mm×600 mm×7800 mm的标准办公桌,桌面上方有高度均为500 mm的左上侧桌体隔板7和右上侧桌体隔板8,条缝形百叶送风口1有两个,对称安装在左上侧桌体隔板7和右上侧桌体隔板8的最高处,新风管道4隐藏于桌体内部。
其中,参考图2、图3和图4,条缝形百叶送风口1的百叶叶片开度可调节,偏转角度范围是与桌面上左隔板7或桌面上右隔板8夹角成0 °~90 °,默认为90 °全开状态,新风直接通过条缝形百叶风口1送入办公人员坐姿下的呼吸区。条缝型百叶送风口1的尺寸为600mm×30 mm,符合百叶风口长宽比大于10的要求;条缝型百叶送风口1的百叶叶片共2条,各间隔10 mm。示例地,本发明中条缝形百叶风口1的出口风速应控制在0.3 m/s以下,出口风温一般为27 ℃以下。
参考图5、图6和图7,本发明的弧形电热型辐射板2同样有两个,其外弧面分别通过一个旋转铰链机构11安装于左下侧桌体隔板5和右下侧桌体隔板6上,所述能够水平旋转,其旋转角度范围为-17.7°~17.7°。示例地,弧形电热型辐射板2的圆心角度为120°,弧形电热型辐射板2的半径为424 mm,弧形电热型辐射板2的最长弦长为600 mm,弧形电热型辐射板2表面安装防烫网。
在本发明的实施例中,左下侧桌体隔板5的内表面、右下侧桌体隔板6的内表面以及桌板下表面10,均覆盖反射率不低于90%的铝箔,所述弧形电热型辐射板2采用自动控制功率的调节方式,表面温度范围30 ℃~100 ℃。
以上所述的分区控温办公桌尺寸可根据实际情况,在满足人员呼吸区新风送风参数及桌下温度舒适性要求的前提下,可对整体和局部进行缩放,以满足不同的安装需求。
本发明分区控温办公桌以全身热舒适为要求,在调整条缝形百叶风口处新风送风参数与桌面下方局部辐射温度时,应尽量满足全身热舒适度不小于0。为保证全身热舒适度,条缝形百叶风口处新风的送风温度、送风风速和桌面下方的局部辐射温度三者相互制约。通过化简全身热舒适度与整体热感觉间关系式、整体热感觉的多元回归分析关系式、平均皮肤温度与送风参数间关系式、上身热感觉与平均皮肤温度间关系式、腿部热感觉与局部辐射温度间关系式,得到了全身热舒适度与人体呼吸区的局部送风温度、风速和桌面下方的局部辐射温度的关系:
y 1=0.0242t t -0.0214v t +0.0281t f -1.3846 (1)
式中:y 1——全身热舒适度;
t t ——人体呼吸区的局部送风温度,℃;
v t ——人体呼吸区的局部送风风速,m/s;
t f ——桌面下方的局部辐射温度,℃。
为保证人体舒适度,需在满足人员呼吸区新风送风参数的条件下,通过改变条缝形百叶风口处的送风参数来调节人体呼吸区的局部送风温度t t 、人体呼吸区的局部送风风速v t ,通过控制弧形电热型辐射板功率来调节桌面下方局部辐射温度t f ,最终使人体舒适度y 1≥0。
当热舒适度要求不高或调控环境参数难以满足y 1≥0时,以热可接受度y 2作为参数调节的指标。全身热可接受度与条缝形百叶风口处新风的送风温度、风速和桌面下方的局部辐射温度的关系如下:
y 2=0.013t t -0.0115v t +0.015t f -0.5983 (2)
式中:y 2——全身热可接受度。
通过改变条缝形百叶风口处的送风参数来调节人体呼吸区的局部送风温度t t 、人体呼吸区的局部送风风速v t ,通过控制弧形电热型辐射板功率来调节桌面下方的局部辐射温度t f ,使各参数间关系满足热可接受度y 2≥0。
上述的参数v t ,t t ,t f ,可通过设置于条缝形百叶风口1的温度传感器、流量传感器和设置于弧形电热型辐射板2照射区域的黑球温度传感器进行采集。并可设置控制器与传感器连接以根据前述控制方程进行调节,其调节方式,可以是利用热回收型新风机组的风机功率变频器以及弧形电热型辐射板2的功率调节器。
上述控制器的自动调控策略如下:
(1)通过风速传感器的反馈信号,显热回收型新风机组的风机功率变频器可自动调节风机转速,使v t ≤0.3 m/s 。
(2)通过黑球温度传感器的反馈信号,电热型辐射板的功率调节器可自动调节发热功率,使30℃≤t f ≤100℃。
(3)温度传感器的感温元件测量局部送风温度t t 。当满足20℃≤t t ≤27℃时,将t t 、t f 、v t 代入y 1=0.0242t t -0.0214v t +0.0281t f -1.3846。若y 1≥0,则输出t t 、t f 、v t ,各部件工作状态不变;若y 1<0,信号输入电热型辐射板的功率调节器,通过增大加热功率,从而提高t f ,直至满足y 1≥0。当t t <20℃时,进行步骤(4)。
(4)将t t 、t f 、v t 代入y 2=0.013t t -0.0115v t +0.015t f -0.5983。若y 2≥0,则输出t t 、t f 、v t ,各部件工作状态不变;若y 2<0,信号输入电热型辐射板的功率调节器,通过增大加热功率,从而提高t f ,直至满足y 2≥0。
根据相关手册,一个成年男子静坐时需新风G=30 m3/h=8.33 ×10-3 m3/s
v s = G 1 / S (3)
S = d s x (4)
式中:v s——条缝形百叶送风口处风速,m/s;
G 1——单侧条缝形百叶送风口送风量,取G 1=G ⁄ 2=4.16×10-3 m3/s;
S——单侧条缝形百叶送风口面积,;
x——条缝形百叶送风口长度,取x=0.6 m ;
d s——条缝形百叶送风口宽度,取d s=0.03 m 。
将各项代入式(3)、式(4),得v s =0.23 m/s。
末端采用条缝型百叶风口1,尺寸为600 mm×30 mm。根据《实用供热空调设计手册》,得到水平向下送风工况轴心流速。
v x /v t =k p d s /x (5)
式中:k p ——送风口常数,对于条缝形百叶送风口取k p =5.0;
v t ——人体呼吸区的局部风速,m/s。
当条缝尺寸为600 mm×30 mm时,代入式(5)得到风速衰减后到达人体坐立下呼吸区的最终风速v x =0.058 m/s。根据我国工业建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50019-2015,舒适性空调室内冬季平均风速不超过0.2 m/s,根据校核,本设计符合规范,并且风速较小可以减小吹风感。
对于送风温度,研究普遍认为当环境温度为25 ℃左右时人体处于热中性,而人体处于稍低于中性温度时工作效率较高。由于送风的条缝型百叶风口1距离人体较近,因此送风温度不宜过低,条缝型百叶风口1处的送风温度范围为20 ℃~27 ℃。
Δt x /Δt s =0.83K p ×d s /x (6)
Δt x =t s -t t (7)
式中:Δt x ——轴心温度衰减值,℃;
Δt s ——送风温差,取值不于10 ℃;
t s ——条缝型百叶风口1处送风温度,℃;
t t ——人体呼吸区的局部送风温度,℃。
当条缝型百叶风口1处送风温度t s 取24 ℃时,送风温差Δt s =10 ℃,此时得到人体呼吸区的局部送风温度t t =22 ℃。
头-脚温差过大会引起一定的不舒适感,因此桌板上表面9上侧温度与桌板下表面10下侧的环境温差范围推荐值为4 ℃~9 ℃,即桌板下表面10下侧的腿部周围环境温度推荐范围为24 ℃~33 ℃。
此时,取桌面下方局部辐射温度t f =31℃,代入式(1),得到全身热舒适度值为0.018,满足热舒适度要求。
对于新风口和新风管道的安装有两种方案。方案一:隔板上的新风口3和新风管道4与桌子为一体式安装,镶于桌子两侧隔板内部。方案二:隔板上的新风口3和新风管道4与桌子为一体式安装,镶于桌子后侧隔板内部。两种安装方案中条缝形百叶风口1均通过隔板上的新风口3与新风管道4连接。
该办公桌在桌面下的左下侧桌体隔板5和右下侧桌体隔板6上各安装有1个弧形电热型辐射板2,弧形电热型辐射板2的圆心角为120 °,半径为424 mm,高度为500 mm。弧形电热型辐射板2通过图8所示的旋转铰链机构11与左下侧桌体隔板5、右下侧桌体隔板6相连,该旋转铰链机构11可以调整弧形电热型辐射板2与左下侧桌体隔板5、右下侧桌体隔板6的夹角,并使弧形电热型辐射板2的下边缘始终与地面保持10厘米的高度差。弧形电热型辐射板2表面功率可调,功率调节范围在0 w~ 300 w。出于安全角度,弧形电热型辐射板2表面安装有防烫网。
下面结合实施例对分区控温办公桌使用后的节能效益、人体热舒适及室内空气质量进行分析:
实施例为辽宁沈阳地区一5000 mm×4000 mm×3000 mm的矩形房间,如图9所示,其中房间的北、南、西三面墙体为建筑物内墙,东面为建筑物外墙,内墙建材为混凝土多空砖,传热系数为1.885 W/m2·K,外墙建材为附有聚苯板的多空砖,传热系数为0.54 W/m2·K,邻室温差取6 ℃。东侧外墙上一个有2000 mm×1800 mm的外窗,玻璃材质为PA-断桥铝合金辐射率≤0.25的LOW-E中空玻璃,传热系数为2.6 W/m2·K,窗墙比为0.3。西内门为单层金属框实体门,尺寸为900 mm×2100 mm,其传热系数为6.5 W/m2·K。室内有分区控温办公桌7张,办公人员7人。对于实施例,分别采取方案一和方案二进行供暖。
方案一采用一次回风全空气空调的供暖方式,供暖室外计算温度为-9.9 ℃,办公室建筑人均新风量为30 m3/h,总新风量210 m3/h,新风比10%,新风先被蒸汽加湿(等温)再加热送入室内。一般认为室内温度为25℃时人体为热中性,故令室内温度设计值达到25℃。此时,总热负荷为8822 W。室内环境达到稳态时的CO2浓度由下式计算:
C in=C out+nC s/G (8)
式中:C in——室内二氧化碳浓度,ppm;
C out——室外二氧化碳浓度,即新风中二氧化碳浓度,通常取400 ppm;
C s——室内人均产生二氧化碳速率,取0.023 m³/h;
G——新风流量,m³/h;
n——室内人数,人。
根据式(8)计算得,方案一情况下室内CO2稳态浓度为1166 ppm。
方案二采用分区控温办公桌与较低背景温度配合的方式进行供暖。新风通过交换显热的新风机组进行加热,围护结构热工参数与方案一相同,取背景温度为14 ℃,此时维持背景温度的热负荷仅为1028 W。在此方案中弧形电热型辐射板2的具体实施形式为碳纤维电热辐射板,其表面温度调节范围30 ℃~100 ℃,加热效率η=98%,为保证腿部热舒适,桌面下方局部辐射温度t f =31 ℃。
碳纤维电热辐射板所需电功率Φ按以下公式估算。
Ф=Ф c /α/η (9)
Ф c =h×A×Δt (10)
h=Nu×λ/l (11)
l =V/A (12)
式中:Ф——弧形电热型辐射板2的电功率,W;
Ф c ——腿部衣物表面与空气自然对流换热量,W;
h——腿部衣物表面与空气的对流传热系数,W/(m2*K);
Δt——腿部衣物表面与空气间温差,当局部辐射温度为31℃、空气温度为14℃时,取值为17℃;
α——辐射散热比例,取α=50%;
V——腿部体积,取0.035 m3;
λ——热导率,取2.59×10-2 W/(m·℃);
Nu——努塞尔数,经计算取值为36.57。
根据能量守恒定律,腿部衣物与空气对流传热散热量应近似于辐射得热量与人体腿部传热量之和。考虑冗余设计的安全性,计算忽略了人体向腿部衣物的传热量,因此计算值Ф略大于实际值。
由于桌板下表面10及左下侧桌体隔板5、右下侧桌体隔板6表面覆盖反射率不低于90%的铝箔,故忽略了桌体吸收的辐射热量。
由式(9)~(12),计算得到单个弧形电热型辐射板2的电功率为126W。
综上所述,相比方案一,在相同室外状态参数条件下,方案二在降低了约71.3 %采暖负荷的基础上,仅需消耗882W电能即可满足人体热舒适需求,极大地节约了能源消耗;且由于分区控温办公桌将新风直接送入人体呼吸区,方案二人体呼吸区的CO2浓度仅为400ppm,相较于方案一的1166 ppm降低了65.7%,将有效提高人员呼吸区的空气质量,对保障人体健康及提高人员的工作效率具有积极意义。
Claims (6)
1.一种对流和辐射双效分区控温办公桌,在桌面上方设置条缝形百叶风口(1),下方设置弧形电热型辐射板(2);所述条缝形百叶风口(1)朝向办公人员呼吸区域处,所述条缝形百叶风口(1)与新风管道(4)直接连接,所述弧形电热型辐射板(2)的轴向竖向,其内弧面朝向办公人员腿部区域处;所述弧形电热型辐射板(2)通过旋转铰链机构(11)安装,以使得其能够旋转调整其内弧面的朝向位置;
其特征在于,还包括传感器和控制器,所述传感器包括温度传感器、风速传感器和黑球温度传感器,所述温度传感器和风速传感器设置于桌体上侧中间隔板(12)的中心,分别测量局部送风温度t t 和局部送风风速v t ,所述黑球温度传感器设置于弧形电热型辐射板(2)照射区域采集桌面下方局部辐射温度温度t f ,所述控制器与所述传感器连接并根据如下控制方程调节温度和风速:
y 1=0.0242t t -0.0214v t +0.0281t f -1.3846
y 1≥0
y 1表示全身热舒适度;
当热舒适度要求不高或调控环境参数难以满足y 1≥0时,所述控制器根据如下控制方程调节温度和风速:
y 2=0.013t t -0.0115v t +0.015t f -0.5983
y 2≥0
y 2表示全身热可接受度;
所述控制器采用如下的自动调控策略:
(1)通过风速传感器的反馈信号自动调节风机转速,使v t ≤0.3 m/s;
(2)通过黑球温度传感器的反馈信号自动调节发热功率,使30℃≤ t f ≤ 100℃;
(3)温度传感器的感温元件测量局部送风温度t t ;当满足20℃≤t t ≤27℃时,将t t 、t f 、v t 代入y 1=0.0242t t -0.0214v t +0.0281t f -1.3846,若y 1≥0,则输出t t 、t f 、v t ,各部件工作状态不变;若y 1<0,信号输入电热型辐射板的功率调节器,通过增大加热功率,从而提高t f ,直至满足y 1≥0;当t t <20℃时,进行步骤(4);
(4)将t t 、t f 、v t 代入y 2=0.013t t -0.0115v t +0.015t f -0.5983,若y 2≥0,则输出t t 、t f 、v t ,各部件工作状态不变;若y 2<0,信号输入电热型辐射板的功率调节器,通过增大加热功率,从而提高t f ,直至满足y 2≥0。
2.根据权利要求1所述对流和辐射双效分区控温办公桌,其特征在于,所述条缝形百叶风口(1)有两个,对称安装于左上侧桌体隔板(7)和右上侧桌体隔板(8)上,条缝形百叶风口(1)的百叶叶片偏转角度范围是与桌面上左隔板(7)或桌面上右隔板(8)夹角成0 °~90 °。
3.根据权利要求1所述对流和辐射双效分区控温办公桌,其特征在于,所述新风管道(4)末端接有显热回收型新风机组,以对条缝形百叶风口(1)出口风速和出口温度进行控制。
4.根据权利要求1所述对流和辐射双效分区控温办公桌,其特征在于,所述条缝形百叶风口(1)的出口风速控制在0.3 m/s以下,出口风温为27 ℃以下。
5.根据权利要求1所述对流和辐射双效分区控温办公桌,其特征在于,所述弧形电热型辐射板(2)有两个,其外弧面分别通过一个旋转铰链机构(11)安装于左下侧桌体隔板(5)和右下侧桌体隔板(6)上,所述弧形电热型辐射板(2)能够水平旋转,其旋转角度范围为-17.7°~17.7°。
6.根据权利要求5所述对流和辐射双效分区控温办公桌,其特征在于,所述左下侧桌体隔板(5)的内表面、右下侧桌体隔板(6)的内表面以及桌板下表面(10),均覆盖反射率不低于90%的铝箔,所述弧形电热型辐射板(2)采用自动控制功率的调节方式,表面温度范围30℃~100 ℃。
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