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。     

内嵌管式辐射地板传热简化模型研究

本文建立了考虑绝热层向下传热的内嵌管式辐射地板传热的简化计算模型,并获取了其解析解。同时对该地板辐射传热进行了数值模拟,计算结果可作为评价解析解准确性的参考标准。计算结果表明,不考虑绝热层向下传热的地板表面温度及热流解析解结果与数值模拟结果有很大的差异;考虑绝热层向下传热的地板表面温度及热流解析解结果与数值模拟结果比较吻合,温度平均误差为0.22℃,热流平均相对误差为3.2%。     

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。     

拼装反射式地板辐射供暖系统试验研究

近年来,低温热水地板辐射供暖系统的节能及舒适性得到了人们的普遍重视,该项技术在国内外也得到了广泛的应用和发展。本文在对比分析当前传统地板辐射供暖系统热性能的基础上,提出了一种新型地板辐射供暖系统——拼装反射式地板辐射供暖系统,并对拼装反射式地板辐射供暖单元进行了优化设计,建立了拼装反射式地板辐射供暖的实验系统。而后,利用SWP-SSR-M型智能化64路巡检仪等测试仪器对该实验系统进行了现场实测,并与传统地板辐射供暖系统的热性能进行了对比分析。研究表明:拼装反射式地板辐射供暖单元实现了模块化,可干式施工,且施工方便;拼装反射式地板辐射供暖单元向下传热损失仅为17.3%,保温效果良好;该供暖系统地板辐射散热率为62.3%,辐射率高;在相同供热量的情况下,与传统地板辐射供暖房间相比,拼装反射式地板辐射供暖房间的室内空气温度高1.3℃,地板表面温度高2.1℃;在热源、运行费用相同的情况下,拼装反射式地板辐射供暖系统比传统地板辐射供暖系统成本费用低,初投资少。     

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...     

严寒地区被动房辐射楼板换热性能实验研究

对哈尔滨地区某被动房样板间楼板的换热性能进行实验研究。该被动房为顶棚辐射供暖,测试了供回水温度、围护结构内表面温度及空气温度,计算得到了顶棚和地面的辐射换热系数和表面传热系数、辐射热流密度和对流热流密度以及总热流密度。实验样板间位于第3层,仅南墙为外墙,室外空气温度在-8. 9～-2. 1℃范围,供水温度在30. 0～31. 6℃范围。实验结果表明,当室外温度为-2. 1℃,邻户正常供暖,但该样板间未供暖时,其室内空气温度也能达到21℃左右。供暖开启后,供水温度在30. 0～31. 6℃范围内每上升1℃,室内空气温度上升1. 3℃。辐射换热占比约为91. 5%。在顶棚辐射换热量计算中,可以根据辐射热流密度估计总热流密度。辐射换热系数和表面传热系数随供水温度的升高而升高,且辐射换热系数比表面传热系数高一个数量级。顶棚辐射供暖中,总热流密度随顶棚表面温度(或供水温度)的升高而升高。总热流密度和顶棚表面温度之间存在很强的线性关系。文末附有严寒地区被动房的应用实例视频,可扫二维码观看。     

强化对流式架空地板辐射供暖房间热环境特征研究

针对提出的强化对流式架空地板辐射供暖末端系统,采用数值模拟方法研究了地板表面温度与热流分布,以及供暖房间热环境特征,通过实验研究分析、验证了数值计算模型的可靠性。结果表明:强化对流式架空地板表面温度与热流分布规律主要受地板开孔数量、形状、位置等因素影响;盘管运行水温升高10℃时,地板表面温度升高2℃左右,室内平均温度升高2.8℃左右,架空地板表面热流密度增大约15 W/m~2;盘管间距每减小100mm,室内平均温度升高1.8℃左右;房间中间热源区域风速较小,在0.11~0.18m/s之间,满足工作区人员舒适性要求。     

不同构造热水供暖地板热工性能的数值模拟

本文首先针对地板供暖技术在推广应用中存在的问题,提出了薄型辐射供暖地板的构造方案,并与目前使用的2种传统湿式地板构造和预制沟槽式地板构造进行了对比研究。而后通过建立4种地板构造的数学模型,采用有限单元法,应用ANSYS软件模拟求解了构造层的温度分布、地板表面散热量和向下热损失的变化规律,分析了4种地板构造的热工性能和特点。本文的研究结果可为辐射供暖地板的进一步优化、设计及其推广使用提供参考和依据。     

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。     

低温热水辐射供暖相变墙板传热特性影响因素的研究

本文建立了添加相变材料的热水辐射供暖墙板的物理模型和数学模型,利用ANSYS软件对相变墙板在不同影响因素下的传热过程进行了数值模拟,并对热水辐射供暖相变墙板进行了优化设计.结果显示:室内空气温度对热水辐射供暖相变墙板散热特性的影响最为明显,但室内空气温度过高对相变墙板间歇供暖不利;在墙板中加入相变材料,可增加围护结构的热惰性,减小室温和热流的波动;热水辐射供暖相变墙板中的管间距不宜取的过大.研究结果可为热水辐射相变墙板供暖系统的优化提供参考和依据.     

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。     

新型低温热水辐射供暖地面与墙面构造实验研究

介绍了新型低温热水辐射供暖地面和墙面的构造并建立了实验系统.实验研究了地面供暖和墙面供暖的热工性能,地面辐射供暖分别采用了木地板面层和瓷砖面层,墙面辐射供暖分别采用了有孔蜂窝铝板面层和无孔蜂窝铝板面层.实验结果表明,对于墙面辐射供暖,有孔蜂窝铝板加热面的温度及热流密度大于无孔蜂窝铝板;对于地面辐射供暖,瓷砖面层的表面温度及热流密度大于木地板.地面辐射供暖的辐射传热比例大于57％,墙面辐射供暖的辐射传热比例大于65％.     

双面辐射楼板换热性能的实验研究

以重庆地区某别墅作为实验对象,供热热源采用土壤源热泵,地板辐射供暖系统采用双面辐射楼板.将上下两层的两个房间作为测试房间,对测试房间的供回水温度、流量、围护结构表面温度、室内空气温度进行实测.基于实测数据,对双面辐射楼板上下表面的辐射换热表面传热系数、对流换热表面传热系数、热流密度进行了计算.双面辐射楼板以辐射传热为主,辐射热流密度是对流热流密度的2.4倍(平均值),且上表面的辐射、对流热流密度均大于下表面.     

干式地板辐射供暖系统热工特性

建立了干式地板辐射供暖系统传热模型并编制相关软件,对软件计算值作实验验证的结果表明,地板表面平均温度的软件计算值与实验值误差小于10%,作用温度误差在3%范围内.应用软件计算得出,地板表面平均温度、室内空气温度和作用温度随管间距的增加而降低,随供回水平均温度的升高而升高,且室内空气温度变化率小于地板表面平均温度变化率.实验研究表明,水平和竖直方向作用温度分布均匀,竖直方向作用温度出现正的温度梯度.系统稳定时辐射换热量占总换热量的份额约为60%,但相对于湿式地面供暖,地板表面温度分布均匀性略差.     

基于微热管阵列的地板辐射供暖模拟研究

提出了 1种基于微热管阵列的地板辐射供暖系统,建立了供暖单元传热模型,利用实验数据验证了模型的可靠性.并对该辐射供暖传热过程及关键影响因素进行了模拟与分析,得到了供水温度和循环流速对供暖性能的影响.当流速为0.2 m/s,不同供水温度下,地板表面温度的实验数据与模拟数据最大差值为1.6℃.地板表面温度均随着供水温度的增大增幅明显;在相同供水温度下,地板表面温度受循环流速影响较小.在供水温度为40℃,流速为0.2 m/s时,模拟地面温度在23.9～29.9℃之间,热媒输送通道细小通道扁管上方地板表面温度较高.提出地暖结构的优化方法,以减少地板温度不均匀性.     

地板辐射供暖系统间歇运行的性能分析

建立了地板辐射供暖系统不稳定供暖过程的数学模型,通过数值模拟,用数值计算的方法计算了间歇供暖条件下达到室内要求温度所需的预热量与预热时间的关系,指出地板辐射供暖系统的应用局限性。     

干式地板辐射供冷结合置换通风复合式系统实验研究

本文针对干式地板辐射供冷结合置换通风复合式系统进行了实验研究,测量了从系统开启到关闭的室内温度、地板表面温度、围护结构表面温度等参数,分析了系统运行过程中地板表面温度、距地面0.1 m处空气露点温度和湿度、系统换热量、温度场和湿度场以及热舒适性变化.结果表明:置换通风系统的引入可有效地避免地面结露;系统稳定运行时,室内空气温度在竖直方向分布均匀;辐射换热量占总换热量的27.8%;水系统提供的辐射换热量有限,系统稳定时,热舒适性较差,这是由于系统供水温度偏高引起的,可通过降低供水温度得到改进.     

民用住宅建筑低温辐射供暖特性参数的实验研究

为了研究地板辐射供暖系统的热工性能,测试了苛系统的运行工况,得到了地板表面最高温度,室内实感温度,热流密度等数数,通过实验分析,指出这是一种舒适节能的供暖方式。     

太阳辐射对多孔地板辐射采暖热舒适性的影响

本文针对含多孔型地板的室内低温地板辐射采暖的传热问题进行研究,采用有限元法求解控制方程,分析了太阳辐射对整个室内空间温度场和速度场的影响,探讨了不同时刻太阳辐射对室内温度场和速度场的影响规律。在保证室内空气温度和速度均达到规范中冬季供暖的舒适性设计值的前提下,再根据温度和速度计算出PMV和PPD的数值,获得不同时刻下所需求的地板辐射热流密度最佳范围。     

空气源热泵直接地板辐射供暖运行模式实验研究

对采用数码涡旋空气源热泵的直接地板辐射供暖系统的供暖性能进行了实验研究。分别测量了在连续和间歇运行模式下的室内温度、围护结构表面温度、地板表面温度和电能消耗量。引入操作温度的概念对两种运行模式下的热舒适性和能耗情况进行了分析比较。实验结果表明,连续供暖运行模式是一种理想的供暖运行模式,但其电能消耗量较大;对于一些特定住宅采用间歇供暖运行模式不仅能够较好地满足热舒适性要求,而且具有显著的节能效果。