太阳能辅热相变蓄能火炕供暖系统实验研究

将相变蓄能和毛细管网型太阳能供热2种技术同时运用在火炕上,通过实验研究相变蓄能材料和太阳能毛细管网低温热水联合辅助供暖时对室内温度和舒适性的影响,得出采用该系统的房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为40.96℃、39.06℃、37.52℃,温差最大处仅为3℃;普通房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为65.7℃、43.28℃、39.82℃,温差大于20℃,夜间炕面温度下降阶段,铺有相变材料的炕面温度下降缓慢,在0:00~7:00之间均高于普通火炕炕面温度,优势明显。新模式下的房间白天室内平均温度比普通房间提高10.83℃,夜间比普通房间高7.21℃,大大改善了农居室内及炕面的舒适性。     

相变材料蓄能采暖地板结构模型的探讨

本文探讨了利用相变蓄能材料的采暖地板的结构形式,建立起将封装相变蓄能材料的条状模块置于通热水盘管周围的蓄能地板结构模型,数值模拟了在不同的蓄能材料填充比例、不同的蓄能材料模块布置情况下,蓄能地板蓄、放热时间的规律和地板表面的温度变化情况,推荐出满足供热需求下、最佳的相变蓄能采暖地板的结构模型。     

地面辐射供暖系统相变蓄能地板热工性能研究

介绍了层状、条状两种结构的相变蓄能地板。建立了相变蓄能地板的计算模型,数值模拟了不同供水温度下两种结构相变蓄能地板的表面平均温度随加热时间的变化,相变材料的填充量及地面装饰材料对条状相变蓄能地板表面平均温度的影响。在满足同样供热需求的前提下,采用条状相变蓄能地板更经济、实用。当供水温度为50~55℃时,条状相变蓄能地板表面温度达25~29℃,符合人体热舒适性的要求。     

北方农村地区集成供暖系统模拟分析

农村住宅供暖系统存在的主要问题包括商品能源消费比例大、建筑材料及供能设备落后、可再生能源应用方式单一、蓄能方式、蓄热材料缺乏等,针对这些问题对农村供暖系统进行集成设计,采用fluent软件对集成采暖房间的温度场进行模拟分析,在满足人们所需要的室内供暖温度舒适性要求的前提下,确定以毛细管网单独供暖的供水温度以及毛细管网和火炕联合供暖模式下的毛细管网供水温度和火炕内部盘管热水温度,为北方农村住宅集成供暖系统优化设计、热舒适分析等提供了理论依据。     

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。     

毛细管相变蓄热罐性能实验研究

相变蓄热装置是太阳能、工业余热等供热技术推广应用的关键装备。在分析现有相变蓄热装置特性的基础上,提出了毛细管相变蓄热罐,并结合一种复合型相变蓄热材料,对其热物性进行了测试,结果表明该复合相变蓄热材料符合太阳能供热技术的要求。同时研究了水流量和供水温度对毛细管相变蓄热管性能的影响,得出了最佳流量,为毛细管相变蓄热罐的设计提供了数据支持。     

毛细管与相变材料复合墙体性能实验研究

为了获得毛细管与相变材料复合墙体的蓄释能特性,建立了复合相变墙体实验模型,以空气源热泵与太阳能复合机组作为实验房间与实验模型的冷热源,研究了冬季工况下不同供水温度和蓄能时长对复合相变材料相变程度、室内侧墙体表面热流密度的影响。实验结果表明：当膨胀石墨的质量百分比为5%时,复合相变材料有较合适的导热系数,且潜热较大;当毛细管供水温度和蓄能时长分别为30℃、8 h和32℃、6 h时,复合相变材料在蓄热时相变完成,释能效果较好,平均热流密度分别为40.328 W/m²和39.221 W/m²。     

多孔铝介质-石蜡复合蓄能炕的热性能对比研究

针对北方农村寒冷的冬季环境,在以石蜡为蓄热材料的相变蓄能炕基础上,设计了多孔铝介质-石蜡复合相变蓄能炕。通过对纯石蜡蓄能炕、蜂窝铝板-石蜡复合蓄能炕、泡沫铝-石蜡复合蓄能炕三种相变蓄能炕的热性能对比,得出泡沫铝-石蜡复合蓄能炕更加满足人体的舒适性要求。结果显示:泡沫铝-石蜡复合蓄能炕在睡眠阶段炕面平均温度可达33. 35℃,比纯石蜡蓄能炕高3. 27℃,比蜂窝铝板-石蜡复合蓄能炕高1. 8℃;升温速度比纯石蜡蓄能炕加快了16. 5%,升温效果显著;降温速度比纯石蜡蓄能炕减缓了5%,比蜂窝铝板-石蜡复合蓄能炕减缓了26. 5%,改善了石蜡导热系数小、热阻大的缺点,减缓了热量损失的速度;睡眠阶段的平均温度变化率仅为0. 5%,保持在热稳定状态。     

蓄能地板辐射采暖系统热性能的研究

利用相变传热理论，建立起分析热盘管置于封装相变储能材料层中的储能采暖地板热性能的理论模型，采用焓分析法，数值模拟贮热介质在曲边边界条件下、不同的热边界条件的作用，探索蓄能地板在不同的管间距布置、不同的地板覆盖层和不同供热工况等各种因素对储能地板热性能及蓄热效果的影响规律。     

一种混凝土太阳能蓄能炕的热性能试验研究

设计了一种蓄热层为混凝土的太阳能蓄能炕系统,实验研究了各个测试位置的温度参数,一方面,从炕面平均温度、炕面升温速度、炕面降温速度和炕面温度标准差等4个角度出发与传统火炕进行了热特性对比分析,并计算了使用太阳能炕后单位面积污染物的减排量。另一方面,结合经济性进一步对比分析了混凝土炕与混凝土复合炕和石蜡炕的供热特性。实验结果表明:混凝土蓄能炕与混凝土复合炕和石蜡炕相比供热效果稍显不足,但是其系统初投资低,供热效果相比较传统火炕优势明显,其炕面温度分布均匀,炕面平均温度提高了10℃,起到了改善冬季室内环境的作用。     

风机盘管/毛细管顶板联合供暖的试验研究

本文建立了风机盘管/毛细管末端系统,运用TRNSYS软件模拟了该系统冬季不同工况(流量、供水温度)下系统及房间特性。同时搭建了风机盘管/毛细管末端试验平台,进行了冬季不同工况情况下的试验研究。通过试验分析了该系统在冬季供暖时,不同供水温度和供水水量情况下的运行特性,结果表明供水温度43℃、流量0.8m3/h是比较合适的供水工况。同时,长时间运行的实验结果表明:系统联合运行供暖,舒适性好、响应速度快、节约能源。     

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。     

相变材料蓄能式吊顶辐射供冷系统热性能模拟研究

本文将单位体积蓄能密度较大的相变材料与毛细管网格栅埋入到建筑吊顶中,设计出了一种相变材料蓄能式吊顶辐射供冷末端形式,建立了分析该吊顶在间歇运行工况下热性能的数学模型,利用该模型可以分析不同相变材料物性对该相变材料蓄能式吊顶的表面平均热流密度和蓄能比的影响。通过对影响因素的敏感性分析,得出了影响吊顶热性能的主要因素。此外,对比分析了相变材料蓄能式吊顶与混凝土蓄能式吊顶热性能的差异,指出相变材料蓄能式吊顶辐射供冷方式具有蓄能比更高的特点。     

不同盘绕方式平面盘管传热特性的实验研究

通过对几种盘绕方式的平面弯曲盘管在一定流量范围、不同低温供水温度下传热性能的实验研究，得出了不同方式盘管换热随雷诺数和盘管几何条件等的变化关系曲线。     

填充相变材料建筑结构层蓄能的研究

分析了相变材料在建筑蓄能中的作用,对一种填充相变材料的建筑地面结构层蓄能过程进行了数值模拟研究,探讨了蓄能地面结构层内相变材料模块位置对结构层温度分布、蓄放热时间、供热工况以及相变材料利用率等因素的影响,得出在本模拟条件下满足所需功能蓄能采暖地板结构优化设计的方案.将模拟方案与实测结果进行对比后发现,两者的吻合程度较高.     

毛细管网供暖室内环境对比实验研究

对重庆地区毛细管网辐射供暖系统进行测试,分析在35℃供水工况下毛细管网顶棚、墙面、地面3种敷设方式的室内空气温度、围护结构壁面温度等参数。结果表明:在重庆地区35℃供水工况下,毛细管网顶棚、墙面、地面3种敷设方式供暖稳定时,室内人员活动区平均温度分别为16.53、16.4、16.94℃、辐射表面平均温度分别为29.21、28.17、22.98℃,纵向最大温差分别为1.76、3.16、0.3℃,水平最大温差分别为-0.26、0.59、-0.34℃,在实验条件下,该地区3种敷设方式供暖时室内温度均≥16℃,毛细管网构造层厚度与敷设位置直接影响室内舒适度。     

干工况风机盘管机组性能实验研究

采用焓差法对某风机盘管机组在供水温度为14～18℃、供回水温差为3℃的条件下进行了实验,研究了露点温度附近干、湿工况分界区域的性能.实验结果表明,被测机组的供冷量随供水温度升高而迅速下降,随送风量减少而下降.干工况风机盘管机组的最佳供水温度为17℃,宜采用高挡风量运行.风机盘管干工况运行供冷量比标准工况下降2/3.     

封装蓄能材料用于地板辐射采暖的数值模拟

对于封装相变材料的研究,通常借助于热容法和焓法。热容法直接以温度为待求变量,但必须跟踪液相的界面,而且一般用于相变温度为一点的理想相变材料。热焓法以温度和焓为待求变量,得到含有这两个变量的能量方程,再由相变材料的温度与焓之间的关系,求得温度分布。焓法不必跟踪相变界面,且能量方程适用于固相、液相及相变区,使问题大大简化,尤其适用于多维问题。本课题利用焓分析法,对一种封装相变蓄能材料用于低温热水地板辐射采暖系统进行了数值模拟。本文着重研究了蓄能地板在提供不同的热水温度、不同的供水流量、不同的热水管间距和不同的地板覆盖层条件下的蓄热时间规律。     

基于热媒参数的供热系统经济性及(火用)分析

以长春市的一个居住小区为例,对采用不同热媒参数的供暖系统进行经济性分析和(火用)分析.结果表明,供热系统的热媒参数对经济性影响较大,热媒温度越高,供热系统的初投资越小.提出了确定最佳回水温度的方法,二次网供水温度为60℃时,最佳回水温度为41.6℃.在以锅炉为热源的供热系统中,(火用)损较大,约占总损的78%;对于不同的热媒参数,(火用)损差别不大,但供热系统的初投资差别很大.从能源利用及经济性出发,无论一次网还是二次网,提高热媒温度对供热系统是合理的.     

变水温工况下室内空调末端供热能力探讨

室内空调末端根据夏季冷负荷进行选型,在房间热冷负荷比较小的地区常出现冬季供热能力富余.以风机盘管为例,针对盘管内定流量和变流量2种工况,从传热学基本原理出发,对传热系数的影响因素进行了分析,得出了冬季不同供水温度所能匹配的最大冬季室内热负荷,为相应空调系统设计及冷热源选型提供理论依据.定流量工况供水温度在30～45℃之...