被动式太阳能集热墙和新型节能灶炕耦合运行模式下农村住宅室内热环境的研究

以大连地区农村住宅为对象,采用现场实测和问卷调查方式,研究了半吊炕及被动式太阳能集热墙对室内热环境的调节作用,从室内温湿度、炕表面温度及运行方式、人为因素影响等方面对热环境进行了评价。被动式太阳能集热墙与新型节能灶炕耦合运行模式明显好于炕单独作用,虽然前者初投资增加了10%,但每个冬季可节省供暖用煤50%左右。     

基于灶炕采暖方式北方某农宅热传输特征与环境影响分析

近年来,北方农宅采暖能耗逐渐增大,且灶炕采暖方式所造成的颗粒物空气污染愈加严重。因此,优化农宅能源利用效率、探寻农宅主要能源漏洞、降低室内空气颗粒物污染是急需解决的问题。本文根据现场实测数据分析了北方某农宅在灶炕采暖时的热量利用效率与流动路径,以及柴灶燃烧所产生的颗粒物扩散路径与浓度分布。研究结果表明农宅得热主要来源于火炕、直接受益窗与室内人员,比例分别为52.9%、34.1%与12%;农宅热损失主要由墙体、冷风渗透与窗户引起,比例分别为51.8%、40.8%与7.4%;农宅中燃烧产生的颗粒物由炉灶口逐渐扩散到厨房整体空间,然后扩散到卧室,整体扩散过程约为5～10 min。此外,本文通过对比灶炕使用不同燃料(煤、生物质颗粒、木柴、玉米秸秆)的环境影响,结果表明炉灶使用生物质颗粒不仅有效降低排烟中的CO、NO、NO_x、SO_2气体污染物浓度,而且能减少气体不完全燃烧热损失和排烟热损失。     

金属复合梯级相变蓄热炕性能的实验研究

为推进我国北方农村地区冬季清洁供暖,同时针对单级相变材料导热性能较差,蓄热效果较低的问题,提出了1种以太阳能为热源,3种不同熔点石蜡为相变材料的金属梯级相变蓄热炕。在3种不同供水温度下通过实验分析炕体热性能,实验结果表明：泡沫铝复合梯级相变蓄热炕的最佳供水温度为38.0℃,在此供水温度下,其睡眠阶段睡眠平均温度为28.86℃,比蜂窝铝复合梯级相变蓄热炕提高了8%,比纯石蜡梯级相变蓄热炕提高了13%,比纯石蜡单级相变蓄热炕提高了19%;其睡眠阶段睡眠温度标准差最大值为0.53℃,而纯石蜡梯级相变蓄热炕为0.50℃,二者相差很小。在提高睡眠温度的同时,也保障了睡眠区域温度的均匀性。     

燃池供暖系统的设计建造方法研究

燃池作为我国北方农村地区的传统供暖方式,因其成本低、构造简单、供暖效果好而得到广泛应用,但目前主要凭经验搭建,存在热能利用效率低、设计建造不规范等问题。本文以连续3年的实测数据为基础,重点计算了典型农村地区燃池供暖住宅的年耗热量、燃池供热面积;分析了燃池供暖系统烟气流动的规律;校核了燃池的供热面积与烟囱高度;确定了维持燃料阴燃过程的合理调控方法。通过理论分析得到,燃池的池体结构增加保温层后热量损失能够降低50%以上;燃池的池体密封,传热介质由烟气改为空气后,室内空气品质得到有效改善,CO浓度降低80%。最终提出了燃池供暖系统设计计算方法和施工建造要点,为编制燃池建造技术规程提供参考依据。     

基于生物质燃料牧区燃池烟道性能优化研究

为了改善蒙东牧区冬季供暖存在的室内地面局部过热和热舒适度差的问题,文中以牧区典型户用生物质燃料地下燃池-烟道供暖系统为研究对象,通过现场实际测量和ANSYS数值模拟相结合的方法,采用地面温度场分布、地面瞬时温度、地面瞬时平均温度和地面瞬时温度标准差等指标,分析了现状烟道模型和改进后的3种模型的地面温度分布情况。结果表明：通过对4种不同模型烟道和地面的温度场分析对比可知,加入导烟墙可有效降低地面温度,3种改进模型地面温度分布情况优于现状烟道,地面的局部过热现象得到改善,地面温度分布比较均匀;改进模型Ⅲ地面测点的最大温差为4.1℃,平均温度温差为1.6℃,温度变化幅度较小;改进模型Ⅲ在卧室2、卧室1、客厅的地面瞬时平均温度值分别为29.85℃、28.95℃、29.65℃,都在人员停留区的适宜范围内;地面瞬时温度标准差最高为3.2℃,最低为0.2℃,随燃料燃烧的时间变化幅度较小,改善了室内地面温度的均匀性,提升了牧区室内的热舒适度。     

供热方式对相变蓄能炕热性能的影响

在相同工况下设置不同的供水温度对毛细管网相变蓄能炕和不锈钢盘管相变蓄能炕进行对比试验,分析供热方式对相变蓄能炕的热性能影响及不同供热方式下的最佳供水温度。结果表明毛细管网相变蓄能炕的最佳供水温度比不锈钢盘管相变蓄能炕的最佳供水温度低5℃,说明毛细管网传热效果好,热量利用率高,相比不锈钢盘管相变蓄能炕的热稳定性高,购置成本和维修成本较低,经济性更好。     

农村住宅夜间3种床/炕加热方式对比实验研究

提出一种新型热盘管炕作为夜间采暖方式,与村镇普遍使用的火炕、电热毯在被褥热环境和室内环境方面的差异进行对比实验。分析发现,电热毯采暖响应速度快,但被褥热均匀性差,供热能力有限,无法保障室内温度;火炕采暖响应速度较快,但被褥温度保障时间短、可调节性差,室内存在烟气,CO2浓度超标;热盘管炕采暖响应速度一般,但被褥温度分布均匀,温度稳定后人体热舒适区占比可达80%以上,且室内环境良好。     

燃池的困境与出路--对一种低技术采暖方式的分析

燃池是一种在我国东北部分地区由传统民居中的“炕”发展演化而来的采暖设施,它以残碎的植物秸秆为燃料,通过厌氧阴燃提供热量,具有技术简单、成本低廉、舒适性好的特点。然而由于方方面面的原因,这种生态的低技术采暖手段还是在几年前就濒于衰落,该文试图通过分析燃池的兴衰过程,探讨这一生态技术的发展出路。     

基于CFD的清水池水力特性研究

对清水池实例通过数值建模和CFD模拟,研究几何参数对清水池水力效率的影响,分析了其分散指数、Pe数、体积效率和短路指数等,并探讨了清水池的设计方法。结果表明:清水池的长宽比对其水力效率(T10/t)影响明显,水力效率随长宽比的增加而增大,但增速趋缓,函数相关系数较高。当T10/t0.5时,长宽比需在30以上。清水池分散度低,平移是传质的主要因素。设计实例的水力效率为0.537,MDI为2.00,若长宽比为150,则T10/t高达0.70。     

新型热风炉在干燥系统上的应用

传统干燥供热设备都是换热式热风炉,该设备虽然能提供洁净的热风,不影响产品的质量,但干燥1t水耗煤量过高（约0．4t）。本公司选用一种新型热风炉代替换热式热风炉,一台热风炉同时应用在干燥超细高岭土和超细重质碳酸钙两条干燥系统上,在不影响产品质量的情况下,干燥1t水耗煤量降低到0．22t左右,大大降低了生产成本。该干燥工艺的推广应用具有一定的经济和社会效益。     

单井循环地源热泵系统换热性能试验研究

为了研究分析单井循环地源热泵系统的换热性能情况,利用数据采集监测系统,对绵阳市某单井循环地源热泵系统进行换热性能测试研究。由数据采集监测系统进行数据采集,最终计算出单井循环系统的实际换热量,测试结果表明该地源热泵系统换热量平均只有25 k W,没有达到初期的设计要求。分析该系统存在的问题,提出优化方案及建议。     

国内外电缆及光缆燃烧性能分级体系探讨

对国际电工委员会(IEC)、美国、欧盟及中国的电缆及光缆燃烧性能分级体系进行分析、比较和综述。通过研究发现:IEC仅发布了考核电缆的火焰蔓延距离、烟密度和无卤特性等单一的试验方法标准;美国主要针对电缆的火焰蔓延、产烟等特性分为4个级别;欧盟于2014年颁布了新的燃烧性分级体系,该分级体系主要从电缆的火焰蔓延和热释放等特性分为7个级别,同时针对不同场所又从电缆的产烟、燃烧滴落物和酸度进行了附加分级;我国新发布的电缆及光缆燃烧性能分级体系与欧盟类似。     

有机保温材料的燃烧性能试验研究

本文论述了我国目前对保温材料进行燃烧性能试验的方法,并通过对聚苯乙烯泡沫塑料(包括EPS和XPS)、硬泡聚氨酯(PU)的锥型量热计试验和燃烧竖炉试验得出如下结论:不同的保护面层厚度对有机保温材料的保护作用是不同的,保护面层越厚,试件整体的抗火能力越强;当保护层厚度相同时,保温层的烧损状态与保温材料的类型相关,热固型的硬泡聚氨酯要好于热塑型的聚苯乙烯泡沫塑料.     

太阳能耦合地源热泵供暖系统的实验研究

太阳能耦合地源热泵系统的设计以太阳能为辅助、地源热泵为主,最大化地利用太阳能资源,在满足地板采暖制备的情况下,富裕的热量可以补充到生活用水当中。通过实验验证了太阳能耦合地源热泵供暖系统可以有效恢复土壤温度,提高机组性能系数,实现热泵长期稳定的运行。     

北京寺庙燃香空气污染研究

随着国内旅游业的发展及佛教、道教的兴盛,各地燃香量不断增大。为降低生产成本,劣质香在寺庙内大量使用。为了了解寺庙内由燃香引起的空气污染状况,本文对北京市区2座寺庙空气中的甲醛及可吸入颗粒物(PM10)浓度进行了测定与分析。结果表明:寺内甲醛浓度已达到或超过对人体健康影响的限值,其中香炉处的甲醛浓度最高,平均值高于0.67mg/m3,殿内和殿外的平均值高于0.08mg/m3;可吸入颗粒物PM10中以PM1.0和PM2.0为主(按计数浓度计),分别占87%和96%以上;燃香是寺庙空气可吸入颗粒物污染的主要来源。因此,对于长期暴露于燃香污染下的寺庙僧人、工作人员及朝拜者,其健康风险会有所增加。本文建议建立天燃香的制作标准,禁止含有过度有害化学成分的劣质香的生产和流通,以加强对寺庙僧人、工作人员及朝拜者的健康保护。     

火墙式火炕炕体传热特征及内部烟气流动特性实验研究

火炕是目前我国北方地区解决农村采暖问题、优化能源消耗结构和提高室内热环境的一种有效方式。本文以火墙式火炕为研究对象,采用实验研究的方法,分析了火炕内部烟气温度分布、烟气物理性质、烟气流动特性,以及烟气和火炕本体热量分布,为火墙式火炕的进一步优化设计提供了依据,同时也为低流速下烟气流动换热的研究提供了参考。实验结果表明,火炕内部烟气温度主要分上、下两层,烟气质量流速维持在0.05～0.065kg/s,烟气所带热量的60%～80%传给了炕体本身,炕本体效率可高达80.5%。存在的问题是排烟损失和通过火墙正下方地面的热量损失较多,火墙式火炕的结构有待于进一步的优化。     

火墙式火炕热工性能的实验研究

火炕是北方村镇最广泛使用的采暖方式。旧式火炕存在炕面温度不均匀、室内热环境差和室内空气品质差等问题。火墙式火炕具备火炕和火墙的双重热工性能,不需要辅助设备即可满足采暖要求,是经济环保型的火炕,适应建设社会主义新农村的需要。本文以大连瓦房店一户农宅为对象,采用实地测试的方法,研究了火墙式火炕的热工性能及其作用下的室内热环境。结果表明,火炕以辐射散热为主要形式,约占总散热量的60%;火炕中增加火墙结构,可提高炕面温度的均匀性和火炕的即热性,在冬季室外温度较低的情况下,仍可使室内温度维持在15~18℃。     

浙北地区地源热泵土壤换热性能测试研究

对浙北地区某地源热泵工程土壤换热性能进行了实验测试,结果显示,浙北地区冬季最冷月地下土壤初始温度稳定在17．0℃左右,远高于室外环境温度;土壤的平均导热系数为1．73W／（m·℃）,有较强的地下换热能力,适合做地源热泵系统;对60m深的单U形式地下换热器进行换热性能测试,夏季单根盘管散热量3666W,冬季单根盘管散热量...     

宾馆热泵热水系统的试验研究

探讨了适用于宾馆的热泵热水系统的加热方式及水箱布置形式。结合工程实例,对不同卫生热水温度下的热泵制热性能系数及不同水箱布置形式的热泵热水系统耗电量进行了试验研究。在宾馆使用热泵制备卫生热水可行。在选择合适的冷凝器卫生热水进出口温差以提高热泵制热性能系数时,应优化水箱布置形式,减少循环泵数量及其能耗,以提高热泵热水系统的制热性能系数。