视频1 视频21 视频41 视频61 视频文章1 视频文章21 视频文章41 视频文章61 推荐1 推荐3 推荐5 推荐7 推荐9 推荐11 推荐13 推荐15 推荐17 推荐19 推荐21 推荐23 推荐25 推荐27 推荐29 推荐31 推荐33 推荐35 推荐37 推荐39 推荐41 推荐43 推荐45 推荐47 推荐49 关键词1 关键词101 关键词201 关键词301 关键词401 关键词501 关键词601 关键词701 关键词801 关键词901 关键词1001 关键词1101 关键词1201 关键词1301 关键词1401 关键词1501 关键词1601 关键词1701 关键词1801 关键词1901 视频扩展1 视频扩展6 视频扩展11 视频扩展16 文章1 文章201 文章401 文章601 文章801 文章1001 资讯1 资讯501 资讯1001 资讯1501 标签1 标签501 标签1001 关键词1 关键词501 关键词1001 关键词1501 专题2001
学术英语(理工)期末大作业(论文)
2025-09-25 23:05:58 责编:小OO
文档
Review of Terminal of the Cold Air Distribution in China

Abstract

This paper analyzes the characteristics of terminal devices of cold air distribution system, and summarizes the research progress of terminal devices of cold air distribution system in china, points out the key issues to be addressed and possible future research directions. through extensive literature review. The main problems of cold air distribution system’s terminal devices are the condensation of diffuser surface and poor flow in room.At present, the research on cold air terminal devices focused on improving the performance of existing terminal devices, researching and developing new terminal devices, exploring new air supply methods which are suitable for cold air system and so on. It is a good solution to the problem that condensation of outlet’s surface that processing terminal devices by Super hydrophobic surfaces techniques when using conventional outlet. It can get good airflow and prevent condensation on diffuser surface that using the textile air distribution system in cold air distribution system. Exploring the methods that conventional air terminal devices used in cold air distribution system and researching new approach of supply are the future research directions.

Keywords: cold air distribution system   terminal devices  air conditioning system    

          research progress

1. Introduction

Cold air distribution conditioning system is different from the conventional air conditioning system, the supply air temperature of conventional air conditioning systems is 12 ~ 16 ℃, while the air temperature of cold air distribution conditioning system is 4 ~ 10 ℃ (Hua Zezhao, Liu Daoping, Wu Zhaolin & Wu Zhimin, 1997).  Combined with ice storage technology, cold air distribution system developed rapidly and applied wildly. Ice storage technology and cold air distribution technology are researched in US and Japan earlier, and has been used in a large number of projects. cold air distribution technology is researched in china lately, but after 20 years of development, has made great progress and has been applied in some domestic engineering.

In the cold air distribution system, due to lower supply air temperature, so cold air conditioning system has many advantages compared to the conventional air conditioning system. With the supply air temperature reducing, air supply temperature difference will increase, and room air output will decreases, the capacity and power of the blower can be smaller, the operation cost can reduce. Due to reducing air output, the size of air ducts and equipments can be reduced the initial investment will reduce. it can also save space of buildings and reduce construction costs at the same time.  Cold water’s temperature of cold air distribution technology is 1 ~ 4 ℃, it can make that supply air has a lower relative humidity, and make relative humidity of room air to drop, improve the comfort of air-conditioned rooms. However, because of the supply air temperature is generally lower than the dew point temperature of indoor air and the air output is small,the air distribution of air-conditioned room is poor, and it always dews on the surface of outlet. The terminal devices of cold air distribution system is the key to solving these two problems.

The terminal devices used in the traditional cold air distribution system divide into two categories: the mixing box and special diffuser. Through literature review, the author studied the following three questions: 1. What are the problems of conventional terminal devices used in low temperature air supply system? 2. what is the current research situation of terminal devices of cold air distribution system ? 3.  What are the new solutions to the terminal devices? This paper analyzed the problems of the mixing box and the current solution to them, and then analyzed the research progress of special diffuser, and last concluded a new solution to the terminal devices of cold air distribution system.

2.Mixing Box

    Mixing box is used in combination with conventional outlet. It makes a cold air mixed with induction return air of the conditioned area in the mixing box, and then sent out by the conventional outlet, after reaching the temperature of conventional supply air. Mixing box is divided into the mixing box with a fan and the induced mixing box without fan. According to the arrangement of fan, the mixing box with a fan can also be divided into tandem mixing box and parallel mixing box. 

2.1 The mixing box with a fan

    Series hybrid box makes a cold air mixed with induction return air of the conditioned area, and then sent it to the interior conventional diffusers through the fan of mixing box. The structure shown in Fig.1. However, a cold air do not through the fan of mixing box in parallel hybrid box. And after the interior induction return air which was sucked by mixing box fan mixed with a cold air, it would be sent to interior through the conventional diffusers. The structure shown in Figure 2. The mixing box with a fan is often used in low temperature air supply system because it’s easy to use, easy to adjust the air volume, etc. But the use of mixing box with a fan is restricted because of its disadvantages.

    The main disadvantages of the mixing box with a fan are: 1. using the fan, the motor efficiency is not high and high energy consumption. 2. need to be installed in the ceiling, occupied building space. 3. the fan noise, affect the indoor environment. 4.  repair and maintenance workload, and the high cost.

Ying Xiaoer developed a new mixing box with fan. This mixing box has double fans, the one is a low temperature blower and the other is indoor induced return fan.  The low temperature blower sucks the cold air which was treated by the combined air-conditioning. Induced return fan absorbs indoor recirculated air, mixed with the cold air, and then sent to the air conditioning area. The structure shown in Fig 3.  Performance test results showed that this new hybrid energy efficient than series hybrid box (Ying Xiaoer, Chen Yonglin & Ye Shuiquan, 2006).

    

         Fig.1 Tandem mixing box                  Fig.2 Parallel mixing box

    

       Fig.3 Mixing box with double fans            Fig.4 The induced type mixing box

2.2 Induction type mixing box

    Induction type mixing box based on ejector principle, the low temperature air supply will induce the return air to the mixing box, and then sent to the indoor diffuser after mixing. the structure as shown in figure 4. This kind of mixing box has the advantages of low energy consumption, no moving parts, repair workload of the small,  low noise. It can increase the air conditioning load because the mixing box  induced draft in the ceiling. and because the injection wind around needs certain space, it brings certain difficulties to other equipment installed in the ceiling.

    Yu Tingting simulated the flow and heat transfer of internal air of induction type mixing box, and studies the flow law of internal gas and its induced performance, drawed the conclusion as follows:

(1) the air flow pattern of the mixed box is in line with the basic law of the air jetmixing. The change of the speed of supply air and the change of sizes of the air inlet had no effect on flow law of internal gas of the mixing box.

(2) with the increase of primary air velocity, the induction ratio is increasing, mainly due to the small wind speed is easy to produce a wind short-circuit phenomenon, affecting. with the increase of wind speed, the induction ratio will goes to be stabilized.

(3)when the sizes of outlet and inlet changed, the induction ratio of mixing box will also change. the induction ratio will increase continually with the increase of port area of air outlet or inlet. The change of air outlet’s size has a great influence on the induction ratio (Yu Tingting & Wang Yi, 2012).

3.Special air diffuser

    Special air diffuser for low temperature air supply is specially designed for low temperature air supply diffuser. Special diffuser has the advantages of no dew, satisfy indoor comfort requirements, low energy consumption. It is the most commonly used terminal device. But its high production costs of cold air distribution system. currently mainly imported low-temperature diffuser in china, as it’s price is too high, utilization of cold air distribution technology in practical engineering restricted.

    In 1990s, American scientists have developed for nozzle type air diffuser and scroll diffuser, the structure of them as shown in Fig. 5 and fig. 6. In recent years, the domestic scholars have conducted many studies on special diffuser, and achieved certain results (Hua Zezhao, Liu Daoping, Wu Zhaolin & Wu Zhimin, 1997).

    In 1997, Cai Deyuan has developed windmill-centrifugal fan induction-diffuser (as shown in Fig. 7). Based on the analysis of the test results and calculated, this model induced by type end has high induction ratio, and the indoor temperature and velocity distribution is uniform and stable, and there is no draft sensation and the noise is low in indoor (Cai Deyuan & Liu Yingqing, 1997).

In 2005, Shi Chuping ,who developed a swirling type cold air supply air diffuser (as shown in Fig.8), and tested and analyzed the performance of samples. The experimental study shows that, swirling type cold air diffuser has unique air supply mode, has a high induction ratio, can form the airflow uniform distribution and temperature distribution in air conditioning room. Used in conjunction with conventional air adjusting device, it can achieve good temperature regulating effect and energy saving effect. The wind temperature of the diffuser outlet is slightly higher than that of conventional air conditioning, it can avoid air condensation phenomenon caused by cold air. This kind of air diffuser has the advantages of simple structure, production, cost far less than induced fan box type terminal air supply device, it can be long-term trouble free operation, easy for users to accept (Shi Chuping, Xia Qingmei & Xiao Biao, 2006).

       

        Fig.5 nozzle type diffuser                        Fig.6 vortex type diffuser

     

Fig.7  windmill-centrifugal fan induction-diffuser        Fig.8  swirling cold air diffuser

4.Other solutions

In addition to improving the performance of mixing box and of exploiting new special diffuser, Chinese researchers also try to apply conventional outlet in the cold air distribution system by some technical means, and scholars have tried to use terminal devices that is made of special material in the cold air distribution system.

Ding Tao research the performance of the conventional double deflection grille, when it is applied to the cold air distribution system. he found that it can produce satisfactory results by choosing appropriate wind speed of air supply, when the conventional double deflection grille is used in cold air distribution system (Ding Tao & Li Rui, 2002).

Zhang Zhili has carryed out experimental study of condensation characteristics of the three kinds of common outlet at low temperature, analyzed the mechanism of dewing of various air outlet according to the experimental phenomenon, and made soft-start control strategy for the use of the ordinary air outlet at low temperature. if achieving the soft-start, it can avoid condensation occurs in the surface of ordinary outlet by controlling the temperature of air supply according to air temperature (Zhang Zhili & Wang Dijun,2004).

Yin ping,who researched the condensation characteristic of conventional diffuser which was processed by super hydrophobic surface treatment technology. it shows that using the super hydrophobic materials processed conventional diffuser were not appear dew under various conditions (Yin Ping, Shen Guoli & Wang Hua, 2006).

Ji Zhaoliang studied the application characteristics of the fabric type terminal air supply device in cold air distribution system, and pointed out that the fabric type terminal air supply device can well solve the problem of draft sensation and the condensation. at the same time, the device also has the performance of environmental protection and other advantages. it is a very good terminal device for cold air distribution system (Ji Zhaoliang & Jiang Jian, 2009).

5.Conclusions

    In this article, through reading and analyzing the literature about the terminal devices of low temperature air supply air conditioning system, I draw the following conclusions:

(1) Since supply air temperature of cold air distribution system is low, generally lower than the dew point temperature of the indoor air, it will dew on the surface of the outlet and affecting the indoor environment, when conventional terminal device is applied to cold air distribution system. In addition, since temperature of the supply air decreases, the volume of supply air is less than conventional air conditioning, it will make air change rate of the air conditioned room to reduce and the air to get worse, and affects quality of indoor air. Furthermore, because of the large temperature difference, it will happen that cold air sinks fast or hot air floats quickly when the supply air gets into the air-conditioned room. Distribution of cold and hot is uneven and the thermal comfort will go bad indoors. Improving air distribution and preventing condensation on outlet’s surface is the key to cold air distribution system can be widely applied, and air terminal devices is a key factor affecting the indoor air distribution. Therefore, the study of terminal devices suitable for low-temperature air supply system is very important to the promotion of ice storage and cold air distribution conditioning system .

(2) At present, the domestic researches for terminal devices of cold air distribution conditioning system mainly focus on the following several aspects:

a. Improving mixing box

    Enhancing the performance of mixing box and reducing its energy consumption.For instance, it will improve the efficiency of the mixing box by Changing the single fan to double fan. It can not only reduce energy consumption of the mixing box, but also improve the mixing box’s ability to regulate the amount of supply air, when replacing the ordinary fan by frequency conversion fans .

b. Developing new special air diffuser for cold air distribution system. 

    Domestic researchers had developed many practical special air diffuser for cold air distribution system through researching the characteristics of the jet, such as windmill-centrifugal fan induction-diffuser and swirling cold air diffuser and so on.At the same time, researchers also studied the performance of existing special air diffuser and found the way to improve it.

c. Finding the ways to use conventional terminal devices in cold air distribution system. 

    Conventional air terminal devices have many advantages, such as mature technology, low price, etc. Chinese researchers are seeking the possible ways to apply it to cold air distribution system. For example, it can avoid surface condensation on outlet to achieve soft-start when using conventional terminal devices in cold air distribution system, processing surface of the outlet by super hydrophobic surface treatment also can. However, researches are still in the basic stage in this area, more researches needs to be further expanded. Such as developing the method of soft-start strategy to cold air distribution system, improving treatment process,and the strength of the hydrophobic surface and so on.

d. Exploring the new way of air supply

    In recent years, some scholars have proposed that the textile air distribution system is applied to cold air distribution conditioning system, and studied the performance of the textile air distribution system which is used in the cold air distribution system. And they found that it can solve the problems of cold air distribution system well. It is very different from the traditional way of air supply, it can not only make indoor air distribution better, but also prevent condensation phenomenon does to occur. particularly suited to open space without the ceiling. It is one of the future development direction of the main air-conditioning technology.

References

蔡德源(Cai Deyuan), 刘应清(Liu Yingqing). 1997. 冰蓄冷空调系统低温送风末端装置的研究(Study on cold air terminal devices of ice storage air-conditioning system). Journal of Chongqing Jianzhu University, 119(5): 6-7.

丁涛(Ding Tao), 李锐(Li Rui). 2002. 低温送风空调系统送风口特性的研究(Study on the features of cold air conditioning system outlet). Refrigeration and air Conditioning, 10.

华泽钊(Hua Zezhao), 刘到平(Liu Daoping), 吴兆琳(Wu Zhaolin), 邬志敏(Wu Zhimin). 1997. 蓄冷技术及其在空调工程的应用(Cold storage technology and its application in air conditioning engineering). Beijing:Science Press.

冀兆良(Ji Zhaoliang), 江 建(Jiang Jian). 2009. 低温送风空调系统末端送风装置的研究(Study on the terminal air supply device of cold air distribution system).  Journal of Xi'an University of Architecture and Technology (natural science edition), 41(1): 100-105.

李伟光(Li Weiguang), 沈国明(Shen Guoming). 2007. 纤维空气分布系统及其应用(Fabric air distribution system and its application). Refrigeration and air Conditioning, 7(3): 99-103.

石楚平(Shi Chuping), 夏清梅(Xia Qingmei), 肖飚(Xiao Biao). 2006. 旋流式低温送风口的研制( Development of swirling cold air diffuser). HVAC, 36(7): 55-58.

殷 平(Yin Ping), 沈国励(Shen Guoli), 王 桦(Wang Hua). 2006. 超疏水表面防凝露(Super hydrophobic surface dew). HVAC, 36(4): 50-56.

应晓儿(Ying Xiaoer), 陈永林(Chen Yonglin), 叶水泉(Ye Shuiquan). 2006. 一种新型变风量末端装置和系统的试验研究(Experimental study on a new type of VAV terminal device and system). HVAC, 36(4): 61-63.

虞婷婷(Yu Tingting), 王仪(Wang Yi). 2012. 低温送风诱导混合箱诱导性能研究(The research of induction performance of cold air induced mixing box).Refrigeration technology, 40(11): 41-44.

张智力( Zhang Zhili), 王迪军(Wang Dijun). 2004. 低温送风射流特性的研究(Study on characteristics of low temperature jet). Journal of Tongji University (natural science edition), 32(7): 3-6.下载本文

显示全文
专题