薄型干式地板辐射供暖系统实验研究

本文建立了双层铝箔薄型干式地板辐射供暖的实验系统和样板间,在供暖期间测试了连续供暖和间歇供暖模式下室内空气温度、地板表面温度和热流密度的变化规律,并与数值模拟结果进行了比较。研究表明:本文提出的薄型干式地板构造与常规湿式低温热水地板辐射供暖地板构造相比,可有效降低地板构造层厚度、减小楼板荷载、节约建造能耗;地板表面温度分布均匀,向下传热比例小,向下热流密度占总热流密度的18.13%;薄型干式地板的供暖预热期少于2 h,可实现间歇供暖且停暖后室内空气温度仍可达到17℃;实验测试结果与数值模拟结果在误差允许范围内较吻合,为新型薄型干式地板辐射供暖系统地板的设计和工程应用提供了参考和依据。     

地板辐射供暖房间温度调节方法

研究分别以室内温度、地板表面温度及两者作为控制参数,控制循环水泵启停,调节房间温度的方法,发现了地板结构层热延迟性可延迟室内温度的下降,得出了地板辐射供暖系统运行调节规律。分析了以地板表面温度作为控制参数时,室外温度、围护结构热延迟性及地板表面温度对墙体内表面平均温度的影响,地板表面温度对墙体内表面平均温度的影响较大．且两者变化趋势一致,而室外温度对供暖房间墙体内表面平均温度的影响很小。     

板式地板辐射供暖系统传热性能模拟研究

建立了板式地板辐射供暖的二维稳态传热模型。采用有限元分析软件ANSYS,分析了地板表面温度分布、传热计算单元内部温度分布、地板表面热流密度的影响因素及地板表面平均温度的影响因素,在考虑地板向下传热时对模拟计算结果进行了修正。供、回水平均温度是影响地板表面热流密度和平均温度的主要因素。当室内温度为20℃时,在维持适宜的地板表面平均温度范围24~28℃的前提下,供、回水平均温度的变化范围为27~34℃,考虑地板向下传热后,应控制在30~35℃。考虑地板向下传热后,应将模拟计算结果乘以一个不小于0.9的修正系数。     

低温地板辐射供暖特性参数的研究

建立了低温地板辐射供暖房间各围护结构的热平衡关系式，计算了地板表面温度、热流密度、室内空气温度和围护结构内表面温度。介绍了计算地板表面温度和围护结构内表面温度的耦合程序，测试了地板辐射供暖房间的特性参数。     

低温地板辐射采暖传热分析

建立低温地板辐射采暖二维稳态导热数学模型,利用CFD模拟分析供回水平均温度、室内温度、盘管间距、埋管厚度、热水流速及盘管管径对热流密度和温度分布的影响。结果表明热流密度随盘管管径、供回水平均温度增大而增大,随室内温度、盘管间距、埋管厚度增加而减小;温差随盘管管径、供回水平均温度、盘管间距增大而增大,随室内温度、埋管厚度增加而减小,而热水流速影响较小。     

低温辐射地板供暖与供新风室内热环境及通风效率实验研究

实验研究了低温辐射地板供暖系统分别与混合通风系统和置换通风系统复合时,办公房间室内热环境参数分布及新风系统的通风效率。结果表明:当辐射地板表面温度为25~29℃、送风温度为15~19℃及新风换气次数为4.2h-1时,低温辐射地板供暖与混合通风复合室内热环境参数分布相对比较均匀,室内空气垂直温差较小,不超过1℃,新风系统的通风效率大约为1.0;与置换通风复合室内热环境参数分布相对比较不均匀,室内空气垂直温差较大,最大能达到4℃,新风系统的通风效率为1.1左右。     

低温辐射供暖地板表面温度与人体热舒适性关系的理论研究

以北京地区采用地板辐射供暖系统的建筑房间为研究对象,通过建立人体热平衡与房间热平衡方程,分析了地板表面温度、房间平均辐射温度、房间空气温度对人体热舒适性的影响.初步研究结果表明,当其他条件一定,人体处于静坐状态且为冬季室内习惯着装(服装热阻为1.2～1.5 clo)时,舒适的房间空气温度为17.4～20.9℃,对应的地板表面平均温度约为21.4～25.3℃;过高的地板表面温度不但不利于节能,同时也直接影响人体的热舒适感.     

定形相变储能式预制轻薄供暖地板的实验研究

制备了以高密度聚乙烯为支撑材料的定形相变材料,将其添加到预制轻薄干式供暖地板中,在地板采暖实验室建立实验系统,测试不同供回水平均温度及不同供回水温差下,相变地板和普通地板供暖系统的热工性能。结果显示:在稳定阶段,相变地板的表面热流密度要高于普通地板的表面热流密度,同一供回水平均温度工况下,供回水温差越大,地板表面温度越低;在冷却阶段,相变地板表面温度降低的速率很慢,而普通地板表面温度下降较快。研究结果为定形相变材料在地板中应用的可行性提供参考依据。     

空气源热泵直接地板辐射供暖系统实验研究

建立了以制冷剂为热媒的空气源热泵直接地板辐射供暖系统实验平台,对空气源热泵运行特性、供暖效果及影响因素、经济性进行了实验研究和分析.结果表明,地板盘管进出口温度、进出口温差均比较稳定;在郑州地区冬季条件下,地板辐射供暖地表温度达到26.5℃,室内温度维持在21.8℃,完全满足室内供暖设计要求;空气源热泵直接地板辐射供暖预热时间短,约为80 min;建筑围护结构的保温性能、窗墙比、地板盘管的管间距等是影响地板辐射供暖的重要因素;空气源热泵直接地板辐射供暖系统具有较好的经济效益和环保效益.     

合肥地区典型墙体结构的邻室传热数值分析

针对合肥地区典型墙体结构及保温材料的热学性能,综合考虑该地区冬夏季温度变化、相邻房间围护结构温度特点等各类初始和边界条件,利用COMSOL Multiphysics软件建立了典型墙体结构邻室传热的三维数值计算模型。计算得出以下结论:(1)冬季邻室内供暖较不供暖,室内墙面及底板平均温度分别升高6.8℃和12℃;(2)夏季邻室内降温较不降温,室内墙面及底板平均温度分别降低1.2℃和3℃;(3)冬季邻室内供不供暖对上部室内温度影响较大。     

低温地板辐射采暖盘管泄漏数值模拟研究

由于受到腐蚀、磨损等自然或人为损坏,容易导致地板辐射盘管泄漏。文中通过分析低温地板辐射采暖盘管传热特点,建立低温地板辐射盘管泄漏的二维数学模型,利用CFD软件模拟盘管泄漏前后地板和地板表面温度变化规律。研究结果表明:泄漏后,盘管泄漏口附近温度迅速升高,随着时间推移,高温区域向周围扩大;地板表面温度分布曲线呈抛物线形状,且其温度高于泄漏前约1.3℃,此温差可以为红外成像仪判断出泄漏位置提供有利条件。     

地板辐射供暖与散热器供暖的比较分析

建立南方地区地板辐射供暖房间的物理模型,利用已知条件对地板辐射供暖房间建立数学模型,通过对模型进行计算,得出地板辐射房间各表面的温度、室内的空气温度以及PMV,通过调整地板表面的温度得出当地板温度为26℃时室内热环境最舒适。在相同的物理模型下将地板辐射供暖与暖气片供暖进行比较,比较分析得出散热器供暖房间的平均空气温度比低温地板辐射供暖房间高0.87~0.95℃。     

基于可再生能源的地板辐射供暖传热分析

结合甘肃河西地区的气候特点和当地丰富的可再生能源,研究了以太阳能和沼气互补的低温热水地板辐射供暖传热性能,建立了低温地板辐射供暖系统二维稳态传热数学模型,通过有限元法对不同管间距和供回水平均温度下地板表面的热流密度及地板表面温度分布进行分析研究,探讨了以可再生能源作为系统驱动热源的可行性,为可再生能源在低温热水地板辐射供暖系统中的应用提供一定的技术参考。     

地面辐射供冷系统地面表面温度影响因素

截取两盘管(左侧盘管为供水管,右侧盘管为回水管,回水温度比供水温度高1℃)之间的辐射地面(不考虑绝热层厚度)作为研究对象,采用Fluent软件,在填充层材料为水泥砂浆的条件下,模拟盘管中心距(分别选取80、150、220、300 mm)、供水温度(分别选取12、14、16、18、20℃)、面层材料(分别选取瓷砖、木质地板)对地面表面温度(平均温度、最低温度)的影响。当供水温度为14℃,面层材料为瓷砖时,随着盘管中心距的增大,地面表面平均温度、最低温度均有所升高,综合考虑地面辐射供冷系统制冷能力、地面表面结露风险,盘管中心距宜选取220 mm。当面层材料为瓷砖,盘管中心距为220 mm时,随着供水温度的升高,地面表面平均温度、最低温度均有所升高,供水温度为16℃时地面辐射供冷系统地面表面结露风险比较低。当供水温度为16℃,盘管中心距为220 mm时,与面层材料为瓷砖时相比,木质地板面层内温度场发生了明显变化,且地面表面平均温度、最低温度分别升高1. 7、2. 4℃。在对盘管中心距、供水温度进行选取时,应兼顾地面辐射供冷系统制冷能力、地面表面结露风险。随着面层材料热阻的增大,地面表面平均温度、最低温度升高,地面辐射供冷系统制冷能力下降。     

多孔竖板辐射供暖室内温度分布数值模拟研究

针对提出的新型多孔辐射竖板结构,通过CFD软件对不同结构及运行参数下辐射竖板换热进行模拟,并与实验测试结果对比,验证数值计算模型的正确性.结果表明:竖板表面温度、热流密度受供水温度影响明显,供水温度升高10℃,竖板表面温度升高3℃左右,热流密度增加13 W/m2.室内空气温度水平方向分布均匀,垂直方向室内空气温度在垂直方向上呈现出线性增长趋势,人体脚踝处0.1 m时空气温度约为18.9℃,头部1.7 m时空气温度约为21.0℃.室内空气流速较大的区域处于房间的上部,高度约为2 m,风速约为0.25 m/s,其次是房间的底部,人体脚踝处位置,在人体主要活动区域0.6～1.7 m之间,空气流速低于0.1 m/s.     

预制轻薄相变复合供暖地板的构造与研究

提出了一种预制轻薄相变复合供暖地板,将相变材料渗入硅钙板构造层形成相变蓄热层。并采用ANSYS数值模拟软件对该相变复合供暖地板的传热性能进行了数值模拟,给出了地面表面温度和热流及其向下热损失,并对相变复合供暖地板进行了经济性分析。研究结果为地面辐射供暖技术的推广和应用提供了理论依据。     

户式空气源热泵供暖系统不同末端形式分析

选取北京农村地区2016年改造为户式空气源热泵供暖的9户典型案例进行了为期60d的性能测试。9户典型案例中,末端形式有旧散热器、新散热器、地板辐射盘管。测试期间各案例的室内日平均温度为16.0~22.1℃,系统平均COP为2.05~2.79。利用测试数据,对比了采用不同末端形式的典型案例的经济性。结果发现,末端形式为旧散热器、新散热器、地板辐射盘管用户的费用年值分别为24.17,21.11,17.00元/m2。     

地板辐射采暖双向散热系统夏季供冷分析

提出了地板辐射采暖双向散热系统加独立新风的设计模型,不仅可以用于冬季供热,还可以用于夏季空调.采用双向供冷空调系统后,地板表面温度与室内空调设计温度差值不大,房间舒适性高,空调系统连续运行时,无结露危险.同时,计算了采用风机盘管空调系统、地板辐射供冷加新风空调系统及双向供冷加新风空调系统在室内设计温度为24℃～28℃时的地板表面温度值,并对其进行了分析.     

垂直绿化建筑室内热环境研究

为研究垂直绿化对重庆地区建筑物夏季室内热环境的影响,对重庆某覆盖有植被的办公楼西向房间进行了CFD模拟分析,通过模拟分析发现,西外墙有垂直绿化可以使房间内部平均温度降低1.5℃,垂直绿化房间室内平均风速要比普通房间低0.12 m/s,夏季垂直绿化降低西外墙壁表面温度最高达到16.8℃,西外墙有垂直绿化的房间夏季室内平均温度低1.4~2.0℃。实测结果与模拟分析的误差小于10%。     

低温地板供暖房间负荷研究

低温地板供暖在利用低品位能源方面具有一定的优势,已经广泛应用于居住建筑。本文利用传热学的基本理论建立了低温地板供暖房间和散热器供暖房间的传热数学模型,在设定的室内空气温度条件下,分别模拟得出了2种供暖方式房间在稳态传热条件下的围护结构表面温度和内表面换热系数,并利用上述计算结果对2种供暖方式房间热负荷之间的差异进行了比较。分析结果表明,在节能65%阶段,相同室内空气温度条件下,低温地板供暖房间热负荷大于散热器供暖房间热负荷;对于北京地区和哈尔滨地区,不同空气温度下2种供暖方式房间热负荷面积指标差值分别约为0.5～0.7 W/m2和0.3～0.5 W/m2。