一种房间热环境的实际热感觉计算方法、制冷系统及实验舱与流程

本发明属于基于人体舒适度的综合环境控制，具体涉及一种房间热环境的实际热感觉计算方法、制冷系统及实验舱。

背景技术：

1、pmv是预测人对环境的热感觉的热舒适指标。在某一实际环境的空气温度、平均辐射温度、相对湿度、气流速度及人体着衣与活动量的条件下，可用pmv与人体热负荷的计算式求出pmv值。pmv为0表示人体舒适，pmv为+1、+2、+3分别表示稍暖、暖与热，pmv为-1、-2、-3分别表示稍凉、凉与冷。pmv的研究是把不同活动量的穿衣者对环境的热感觉通过上千人次的实验得出人体平均热感觉与人体热负荷的函数关系(人体热负荷是人体新陈代谢产热与实际环境散热量之差)，同时以范格热舒适方程为基础导出pmv值与空气温度、平均辐射温度、水蒸汽分压力、气流速度、人体着衣及新陈代谢之间的数学关系式，这样就可以用计算的方法预测人体在已知的环境条件下的热感觉，并达到检测热环境质量的目的。

2、但，值得指出的是：pmv实际是以欧美居民的热舒适数据为样本建立的模型；在既有的研究中发现，不同的国家、人种、气候、生活习惯等因素的差异的共同作用下会产生热感觉的差异，因此，显然不能用同一种模型一概而论。尤其是，在不同建筑热工设计气候分区之间也存在着热舒适需求的差异性；因此，是否存在同一热环境下的人员理论预测热感觉和实际热感觉的差异性模型，从而为构建符合夏热冬冷地区居民热舒适需求的室内环境热舒适评价策略提供基础保障，甚至最终为地区舒适性室内热环境的设计营造与热舒适性空调设备的测试开发提供参考依据，为本领域近年来所亟待解决的技术难题。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种房间热环境的实际热感觉计算方法，从而基于理论预测热感觉角度，实现夏热冬冷地区居民的实际热感觉指数的客观计算功能，计算结果高效而准确，也更契合于夏热冬冷地区居民的现实体感，最终能为地区舒适性室内热环境的设计营造与热舒适性空调设备的测试开发提供参考依据。

2、为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

3、一种房间热环境的实际热感觉计算方法，其特征在于，按照下式计算夏热冬冷地区居民的实际热感觉指数tsv：

4、对于夏季工况，tsv的计算公式为：

5、tsv＝0.4256pmv+0.3194；

6、对于冬季工况，tsv的计算公式为：

7、tsv＝0.6638pmv+0.6164；

8、式中：

9、pmv为理论预测热感觉。

10、优选的，pmv的取值如下：

11、

12、式中：

13、m为代谢率，单位w/m2；

14、n为外部消耗的热量，单位w/m2；

15、pa为水蒸气分压，单位kpa；

16、ta为空气湿度，单位℃；

17、fc1为着装时人的体表面积与裸露时人的体表面积之比；

18、tc1为服装表面温度，单位℃；

19、为平均辐射温度，单位℃；

20、hc为对流换热系统，单位w/(m2·℃)。

21、优选的，制冷系统，该制冷系统应用一种房间热环境的实际热感觉计算方法，其特征在于，包括沿制冷剂行进路径依序布置的台架压缩机、油分离器、第一开关阀v1、冷凝器、第二开关阀v2、储液器、过冷器、干燥过滤器、流量计f、阀前温压测点、节流膨胀阀mv、第三开关阀v3、第四开关阀v4、室内机、第五开关阀v5、出口温压测点、第六开关阀v6以及吸气温压测点后返回至台架压缩机处，从而形成主管路；还包括第一分路和第二分路，第一分路上依序串联有第七开关阀v7和进口温压测点，且第一分路的两端管口分别连通于油分离器与第一开关阀v1之间的一段主管路上以及第三开关阀v3与第四开关阀v4之间的一端主管路上；第二分路上设置第八开关阀v8，第二分路的两端管口分别连通于第二开关阀v2与储液器之间的一段主管路上以及出口温压测点与第六开关阀v6之间的一段主管路上；还包括热负荷模拟模组，热负荷模拟模组的进口通过第九开关阀v9连通至节流膨胀阀mv和第三开关阀v3之间的一段主管路上，出口通过第十开关阀v10连通至第六开关阀v6与吸气温压测点之间的一段主管路上。

22、优选的，热负荷模拟模组包括换热盘管，并依靠加热盘管实现对换热盘管的加热操作，依靠由水冷压缩冷凝机组供冷的冷机盘管实现对换热盘管的冷却操作。

23、优选的，台架压缩机的出口处布置第一电磁开关阀sv1，干燥过滤器的出口布置第二电磁开关阀sv2。

24、优选的，台架压缩机的进口及出口处均设置初级过滤器。

25、优选的，油分离器的进口和出口处分别布置第十一开关阀v11和第十二开关阀v12。

26、优选的，实验舱，该实验舱应用所述的制冷系统，其特征在于，包括外舱体以及位于外舱体内的隔离间，隔离间构成室内侧房间，隔离间与外舱体之间空间形成室外侧测试间；室外侧测试间的顶部布置具备模拟降雨和/或降雪环境的喷淋装置，室外侧测试间内还设置有红外辐射灯、局部吹风装置、模拟湿负荷模组以及室外侧空气处理机组；室内侧房间内设置用于供热的地暖模组；还包括新风风管，新风风管一端连通室内侧房间，另一端依序贯穿隔离间和外舱体外壁后连通至外部环境。

27、优选的，室外侧空气处理机组包括风机、加湿盘管、后电加热模组及蒸发盘管。

28、本发明的有益效果在于：

29、1.计算精度高。

30、本发明的计算方法适用于夏热冬冷地区居民的实际热感觉计算场合中；计算时，只要按照算式获取理论预测热感觉，即可根据夏季与冬季工况的差异性，针对性的按照本发明的计算方法，迅速的客观而非主观的确定夏热冬冷地区居民的实际热感觉指数，从而以数学理论数据计算来替代传统主观感官判断tsv的方式，进而更方便与室内空调系统实现联合调控，确保室内环境的温度始终处于最佳的体感舒适度的范围内，计算精度精确高效。

31、2.计算方法快速简洁。

32、本发明的计算方法由于只需输入特定参数，便可通过代数方式得到实时的最终值，计算过程简洁快速，也保证了工程计算中的高效性和实用性。

33、至此，本发明鉴于不同建筑热工设计气候分区之间存在的热舒适需求的差异性，通过构建符合夏热冬冷地区居民热舒适需求的室内环境热舒适评价模型，得以更为精确化、效率化和直观化的客观分析出同一热环境下的人员的理论预测热感觉pmv与实际热感觉指数tsv的差异，最终为地区舒适性室内热环境的设计营造与热舒适性空调设备的测试开发提供趋于客观的参考依据。

技术特征：

1.一种房间热环境的实际热感觉计算方法，其特征在于，按照下式计算夏热冬冷地区居民的实际热感觉指数tsv：

2.根据权利要求1所述的一种房间热环境的实际热感觉计算方法，其特征在于，pmv的取值如下：

3.制冷系统，该制冷系统应用如权利要求1所述的一种房间热环境的实际热感觉计算方法，其特征在于，包括沿制冷剂行进路径依序布置的台架压缩机(10)、油分离器(20)、第一开关阀v1、冷凝器(30)、第二开关阀v2、储液器(40)、过冷器(50)、干燥过滤器(60)、流量计f、阀前温压测点、节流膨胀阀mv、第三开关阀v3、第四开关阀v4、室内机(70)、第五开关阀v5、出口温压测点、第六开关阀v6以及吸气温压测点后返回至台架压缩机(10)处，从而形成主管路；还包括第一分路和第二分路，第一分路上依序串联有第七开关阀v7和进口温压测点，且第一分路的两端管口分别连通于油分离器(20)与第一开关阀v1之间的一段主管路上以及第三开关阀v3与第四开关阀v4之间的一端主管路上；第二分路上设置第八开关阀v8，第二分路的两端管口分别连通于第二开关阀v2与储液器(40)之间的一段主管路上以及出口温压测点与第六开关阀v6之间的一段主管路上；还包括热负荷模拟模组(80)，热负荷模拟模组(80)的进口通过第九开关阀v9连通至节流膨胀阀mv和第三开关阀v3之间的一段主管路上，出口通过第十开关阀v10连通至第六开关阀v6与吸气温压测点之间的一段主管路上。

4.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于：热负荷模拟模组(80)包括换热盘管(81)，并依靠加热盘管(82)实现对换热盘管(81)的加热操作，依靠由水冷压缩冷凝机组供冷的冷机盘管(83)实现对换热盘管(81)的冷却操作。

5.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于：台架压缩机(10)的出口处布置第一电磁开关阀sv1，干燥过滤器(60)的出口布置第二电磁开关阀sv2。

6.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于：台架压缩机(10)的进口及出口处均设置初级过滤器(90)。

7.根据权利要求3所述的制冷系统，其特征在于：油分离器(20)的进口和出口处分别布置第十一开关阀v11和第十二开关阀v12。

8.实验舱，该实验舱应用如权利要求3所述的制冷系统，其特征在于，包括外舱体(100)以及位于外舱体(100)内的隔离间，隔离间构成室内侧房间(a)，隔离间与外舱体(100)之间空间形成室外侧测试间(b)；室外侧测试间(b)的顶部布置具备模拟降雨和/或降雪环境的喷淋装置(110)，室外侧测试间(b)内还设置有红外辐射灯(120)、局部吹风装置(130)、模拟湿负荷模组(140)以及室外侧空气处理机组(150)；室内侧房间(a)内设置用于供热的地暖模组(160)；还包括新风风管(170)，新风风管(170)一端连通室内侧房间(a)，另一端依序贯穿隔离间和外舱体(100)外壁后连通至外部环境。

9.根据权利要求8所述的实验舱，其特征在于：室外侧空气处理机组(150)包括风机(151)、加湿盘管(152)、后电加热模组(153)及蒸发盘管(154)。

技术总结本发明属于基于人体舒适度的综合环境控制技术领域，具体涉及一种房间热环境的实际热感觉计算方法、制冷系统及实验舱。本发明的房间热环境的实际热感觉计算方法，包括按照下式计算夏热冬冷地区居民的实际热感觉指数TSV：对于夏季工况，TSV的计算公式为：TSV＝0.4256PMV+0.3194；对于冬季工况，TSV的计算公式为：TSV＝0.6638PMV+0.6164。本发明的房间热环境的实际热感觉计算方法，基于理论预测热感觉角度实现了夏热冬冷地区居民的实际热感觉指数的客观计算功能，计算结果高效而准确，也更契合于夏热冬冷地区居民的现实体感，最终能为地区舒适性室内热环境的设计营造与热舒适性空调设备的测试开发提供客观参考依据。技术研发人员：周全,柯瑶,王汝金,张茹,戴琳,张硕,郎嘉琪受保护的技术使用者：合肥通用机械研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2