干式地板辐射供暖系统实验研究

以干式地板辐射供暖系统为研究对象,通过实验研究的方法,测量系统从开启到关闭后5h的室内温度、地板表面温度、围护结构表面温度等参数,分析系统热工特性和热舒适性。研究结果表明:系统稳定运行时,室内空气温度在水平和竖直方向分布均匀,热稳定性好,辐射换热量占总换热量的60%,运行3h可满足热舒适性要求;同时,也存在相对于湿式地板供暖,系统蓄热性较差、地板表面温度分布均匀性略差问题。     

集热蓄热墙保温构造形式优化及适应性分析

将集热蓄热墙物理模型简化,采用数值模拟和实测验证相结合的方法研究不同保温构造形式下墙体的动态集热供热特性。结果表明:外保温构造的集热蓄热墙,其对流供热量受太阳辐照变化敏感,昼间瞬时供热量大,集热效率最高;而采用内保温、无保温时,二者规律相似,墙体蓄热能力强,供热量在时间上分布更为均匀。通过对集热蓄热墙式太阳房室内热环境的模拟计算分析,提出拉萨地区集热蓄热墙宜采用无保温或内保温形式,且可基本满足全天热舒适需求;西宁地区采用外保温形式时,可满足白天时段房间的供暖需求,夜间尚需其他主动采暖配合。     

墙体-屋面组合式蓄热通风墙热工优化及其室内热环境分析

传统玻璃幕墙房间昼夜温差大、供暖能耗高,该文提出一种墙体-屋面组合式蓄热通风墙.建立该结构的传热数学模型,对屋面倾斜角度、通风孔尺寸、风机风速等影响因素进行优化分析,对比墙体-屋面组合式蓄热通风墙与传统玻璃幕墙房间的室内热环境及热负荷.结果表明:综合考虑总供热量和对流换热量,通风孔尺寸为250 mm×250 mm最佳;...     

低温地板辐射供暖节能作用分析

低温地板辐射供暖地板与外围护结构内表面存在辐射换热，散热器供暖房间的散热器附近以及散热器上部热气流与外围护结构存在热流短路。文章在低温地板辐射供暖室比散热器供暖房间室内设计温度降低2℃的情况下，分别对三个典型地区这两种供暖方式在上述情况下造成的房间热负荷和供暖季平均耗热量进行计算。结果表明此条件下，低温地板辐射供暖房间的热负荷可降低10％～15％，节能率约为15％～20％。     

一种可蓄热太阳能睡床结构及性能分析

介绍了一种兼具蓄热与散热两种状态的太阳能供暖用睡床。该睡床的下部为蓄热水箱，可从太阳能集热板获取热量供给睡床。研究了基于该睡床的供暖系统在北京地区的应用情况，并分析了不同状态下床板上表面的散热量与被褥内的温度。结果表明：在全天散热状态下，典型年供暖季集热器效率为37.7 %，复合型睡床的有效供热量为4 390.2 MJ，太阳能保证率为80.7 %；在白天保温−夜间散热下，集热器效率为33.1 %，复合型睡床的有效供热量为4 441.1 MJ，太阳能保证率为81.8 %。     

多能互补清洁供暖系统特性分析

为加速能源低碳转型,本文提出了一种基于太阳能、风能和地热能3类可再生能源多能互补的清洁耦合供暖方案,即在利用地热能供热的同时,将太阳能和风能联合其中实现辅助供热,从而突破太阳能与风能的不稳定性及间歇性等缺点,达到3类能源的合理配置效果。首先,在EBSILON软件中搭建了集热、储热、换热各能量转换与输运的热力模型,选定郑州典型供暖季的气象、地热等自然资源条件作为初始约束,研究了太阳能光热换热效率、供暖量及地热单元供暖输出等关键指标的变化规律。结果表明：光热转换效率集中分布在45%～60%;辐照较弱时,太阳能主要依靠储热装置放热维持机组热平衡,其最低供热谷值为27.268 kW;随着外界辐射能力的增强,系统供热量最大可达40.311 kW;在夜晚时段,地热机组供热量出力占主导,输出负荷最大达165.556 kW;相较于日照条件较好的白天,经太阳能预加热的回水温度有所升高,致使地热机组日间供热量相对减小,最小供热量为163.637 kW;当地热温度梯度上升5℃时,该机组供热量平均增高6.548 kW;风能利用单元伴随着机组负荷与外部风资源的波动,灵活地满足后端热泵机组处电压缩机用能需求,确保...     

选取不同墙体材料时建筑房间内导热辐射与自然对流耦合换热问题的研究

对采用几种典型墙体材料时,建筑房间导热、辐射与自然对流耦合换热问题进行数值研究.计算采用SIMPLE算法、QUICK差分格式.计算结果表明,当室外环境相同时,分别采用灰砂砖砌体、空心砖砌体、聚苯板作为墙体材料,对室内温度及墙体内表面温度影响不同.选择聚苯板作为建筑围护结构的保温材料相对较好.昼夜温差较大的地区,可利用相变材料的蓄热性能,减小房间内的温度波动,提高热舒适度.对于建筑来说,利用墙体蓄热,将白天太阳辐射的一部分热量储存起来,到了夜间再释放出来,可降低白天的空调冷量,达到节能和环保的目的.     

关于采暖节能问题

正确设计集中供热负荷和合理选择循环水泵对采暖节能有明显的效果。 一、用连续供暖代替间歇供暖 北方采暖采用间歇供暖与连续供暖到底何者节能,多年来有着争论。由于我国长期来采用的不合理的间歇供暖管理制度很难改变,使许多设计部门形成不成文的法规,即:如保证连续运行就按规范计算;而如间歇运行则增加30％的间歇附加连续供暖和间歇供暖的设计负荷的比取为1∶1.3,或者说间歇供暖的供热量比连续供暖增大30％,可是间歇供暖的运行时间却比连续供暖的时间缩短50％以上,因而给人以间歇供暖比连续供暖节能的错误印象。     

间歇供暖地板预热期蓄热特性研究

利用理论分析、数值计算与实测验证相结合的方法对间歇供暖预热期地板热过程进行研究,获得预热期不同组合情况下地板蓄热特性,并分析地板设计参数、运行参数对该蓄热特性的影响关系。结果表明:盘管间距对预热时间影响最大,盘管运行水温及填充层厚度影响较小,获得间歇时间与预热时间的对应关系;给出不同填充层厚度时的地板总蓄热量;通过实测验证分析,数学模型的数值计算结果与实测结果误差在7%以内。     

建筑围护结构相变蓄热与自然通风技术耦合模拟分析——以合肥地区为例

随着人们对建筑室内热舒适性要求的提高,建筑能耗,尤其是供暖、通风和空调系统的能耗也在不断增加,因此建筑节能潜力巨大的通风蓄热储能系统受到越来越广泛的关注。以位于夏热冬冷地区的合肥为研究地域,对3种非相变围护结构材料和相变围护结构材料的蓄热与自然通风耦合过程进行非稳态模拟研究,通过分析室内风速场分布和温度场分布,获得合肥地区建筑围护结构的自然通风与不同材料蓄热耦合规律,为改善建筑室内热环境、降低建筑能耗以及被动式建筑设计与开发提供理论依据。     

围护结构蓄热性能对建筑负荷的影响分析

提高建筑围护结构的热工性能并充分利用自然气候资源可有效降低建筑能耗,该文探究建筑围护结构蓄热性能对建筑负荷的影响。选取2组外墙保温性能相同但蓄热性能不同的建筑,对比验证建筑室内温度的实测与模拟结果,采用EnergyPlus软件模拟分析3种不同蓄热级别建筑外墙的内表面温度、热流密度和建筑冷热负荷,并结合夏季夜间通风探究通风量对建筑冷负荷的影响。结果表明:实测结果与模拟结果吻合较好;对于西安地区,在围护结构保温性能相同的情况下,重质结构外墙的内表面温度冬季较高,夏季较低,冬季热负荷较大,夏季冷负荷较小;建筑夜间通风适宜换气次数为15 ach,且对重质建筑的冷负荷影响较为显著。     

集热蓄热屋顶式太阳房热过程及优化设计

提出用集热蓄热屋顶取代普通屋顶的新型太阳房结构,建立该集热蓄热屋顶式太阳房物理及数学模型,并以供热量和所营造的室内环境为衡量指标对集热蓄热屋顶结构倾角、循环风量、保温构造等进行优化分析。以拉萨采暖期典型气象条件为基础进行实例分析,获得集热蓄热屋顶优化结果:集热蓄热屋顶倾角约45°时供热能力最佳;建议循环风量0.086~0.115 m3/s;通过对典型房间热环境的模拟计算,得到平屋顶和45°坡屋顶集热蓄热构件可分别提高平均基础室温5.0和8.3℃,屋顶采取外保温措施后,在此基础上平均室温可分别提高2.5和3.4℃。     

太阳能供暖二级水箱变容积蓄热系统能量及?分析

太阳能供暖系统中的固定容积单水箱蓄热系统,在太阳能波动供给和建筑热负荷波动需求之间存在不匹配及灵活性不足的问题。为更高效地利用太阳能,本文对二级水箱温度分层变容积蓄热太阳能供暖系统建立了MATLAB数学模型,包括集热循环、充热循环、取热循环和供热循环四部分及相应的控制策略,并运用Trnsys进行了模型验证。提出了在某时间段内,实际参与充热、取热或同时充热与取热的水箱体积为有效蓄热体积的概念。定义了集热比、有效蓄热体积平均温度、水箱热量取充比和热损比等参数对系统进行了分析与评价。研究表明:与传统的太阳能供暖固定容积单水箱温度分层蓄热系统相比,在整个供暖季,二级水箱变容积蓄热系统的热损失减少了17.2%,取充比增加了6.3%,?效率提高了6.6%,辅热能耗减少了9.5%;在供暖初期,二级水箱变容积蓄热系统的水箱温度响应时间缩短了54.9%,可更灵活快速地用于供热。二级水箱变容积蓄热系统有利于调节供暖季不同时期的供需匹配,具有良好的节能效果,可进一步为太阳能供暖系统的设计与应用提供指导。     

民用建筑用毛细管相变蓄能罐性能的实验研究北大核心CSCD

随着民用建筑领域谷电利用和太阳能热利用的广泛推进,相变蓄能罐的开发和应用变得尤为关键。本工作经相变蓄能装置内部传热的理论分析,设计了以高效毛细管换热装置为核心部件的民用建筑相变蓄能罐,搭建了相变蓄能罐性能测试实验系统,记录了工业相变材料的实时温度响应数据,探究了冷热水进口温度、流量及流向对相变蓄能罐热性能的影响。研究结果表明:同进温、同流量下流动介质逆重力流动的换热量是顺重力流动的1.1~1.2倍。流量变化在蓄热阶段占主导,温度变化对放热阶段影响较大,而小流量工况下,出水温度的持续稳定性更好。对于“蓄热快且容量大、放热慢且水温高”的功能需求,蓄热阶段工质入口温度70~75℃适宜,毛细管内工质流速推荐0.025~0.035 m/s。放热阶段毛细管内工质流速建议0.020 m/s以内。同时在实际使用中,30℃、85 L/h出水工况下单台蓄热2次即可满足至少20 m2房间1天的间歇供暖需求,和至少3人次的淋浴需要。本工作为家用蓄能罐的工程应用设计、评价提供参考依据。     

地板下送风式相变蓄热电采暖系统

提出了一种利用定形相变材料蓄存夜间廉价电热，并能控制放热速率的地板下送风式相变蓄热电采暖系统。可有效利用夜间廉价电并提高室内环境热舒适性，搭建了应用此采暖系统的实验房间，测量了系统和室内空气的温度变化，分析了此采暖方式的使用效果。结果表明，该系统蓄放热性能较好。白天的电热负荷全部转移到夜间低谷电价时段，白天供热量可借送风量调节，冬季采用该系统供暖可满足热舒适的要求。     

基于供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳研究

针对我国供热机组占比高的北方寒冷地区特别是东北地区的电网,在冬季供暖期间存在严重弃风的问题,提出了利用供热系统的蓄热特性,供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的方法,并建立了供热系统热惯性数学模型和含供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的数学模型。结合案例的详细计算说明了配合电网在用电高峰时段,采取供热机组对建筑物提前蓄热的办法,蓄热时间为6. 44 h,在电网低负荷时,供热机组降适当减少供热量进而减少电负荷,利用建筑物和热网的蓄热量满足供热要求,放热时间为8. 26 h,从而获得更加深度调峰容量空间协助电网度过低谷并消纳风电等可再生能源,具有可行性和可操作性。供热机组按最小抽汽量114. 3 t/h运行时,每台机组可为风电并网增加约162. 96 MW的容量。     

低温热水地板辐射供暖间歇运行研究

建立了低温热水地板辐射供暖系统间歇运行时室内热环境数学模型，利用模型计算了不同运行方式、内围护结构和内热源作用下室内热环境变化规律。发现此类供暖系统采用适当间歇运行即可满足室内热环境要求，运行时间主要受室外温度和内热源变化规律影响。当系统按冬季室外供暖计算温度设计时，在冬季室外平均条件下，系统夜间运行半天左右即可基本保证全天室内热环境要求。     

考虑配网功率约束及可靠供暖的园区蓄热式电采暖双层优化配置方法

提出一种考虑配网功率约束及可靠供暖的园区蓄热式电采暖双层优化配置方法.首先,基于园区内不同楼宇用热特性,建立基于RC网络的单体房间-单体楼宇-楼宇群的三级热负荷预测模型,并对蓄热式电采暖系统设备建模;同时,建立考虑配电网传输功率约束模型及停电时段的供暖负荷模型;最后,以经济性为目标,以配电网传输功率限制?故障态下"停电...     

局部采暖建筑非采暖房间平均温度模拟分析

局部采暖建筑热负荷与非采暖房间室内平均温度和外围护结构热工参数密切相关。通过对西安、大连、长春三地的典型建筑在不同外围护结构保温方式下全面采暖和局部采暖进行能耗模拟分析后发现：处于不同气候分区的局部采暖建筑,非采暖房间室内平均温度有差别;建筑中功能相同的各非采暖房间,处在中间层的室内平均温度最高,底层次之,顶层最低,热负荷反之;且各非采暖房间室内平均温度难以满足热舒适的要求。局部采暖建筑中,部分房间热负荷高于相同外围护结构保温条件下全面采暖建筑对应房间的热负荷,但建筑热负荷低于全面采暖建筑的建筑热负荷。     

一种主、被动结合的太阳能空气采暖模拟研究

主、被动结合的太阳能双效集热器空气采暖系统,可同时解决南向房间和北向房间的供暖问题。借助TRNSYS仿真平台,编写双效集热器的嵌入模块,对应用在太阳能示范建筑上的主、被动式双效集热器空气采暖进行模拟研究。模拟结果显示在合肥地区,木质结构的示范房只需白天供暖情况下,整个采暖期的太阳能保证率为38%,而同样条件下在拉萨和上海地区,太阳能保证率分别达到77%和58%;若示范建筑采用有蓄热能力的混凝土砖墙结构,在拉萨地区全天供暖条件下太阳能保证率达到64%;晴朗天气,南向房间和北向房间白天均可达到20℃舒适性温度。同时讨论集热器倾角、出口温度、集热面积等对主动式空气采暖太阳能保证率的影响。