持续供暖时长对间断供暖房间能耗的影响

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随着人们对建筑环境舒适度要求的提高,夏热冬冷地区冬季室内供暖行为日益普遍。然而,由于该地区为非集中供暖,房间普遍采用人在供暖,人离停止供暖的间断供暖方式,供暖行为特征与北方不同;因此,供暖房间的传热过程与能耗变化规律也不相同。在这种供暖方式下,室内气温大幅变化,不仅外围护结构的受热情况随着时间有明显的变化,内墙、家具等蓄热体的温度也会产生波动。北方建筑供暖的经验和研究成果很难直接用于夏热冬冷地区,而对于夏热冬冷地区,关于持续供暖时长对建筑能耗的影响的研究较少。间断供暖模式下,供暖设备向房间供给的热量不仅需要加热室内空气,还要加热房间内温度较低内围护结构、家具等蓄热体。因此为了得到夏热冬冷地区居住建筑的供暖能耗特点,本文利用数值模拟方法,在外保温和内保温两种不同的保温方式下,对比了5种供暖时间特征,分别对间断供暖房间室内气温、内部蓄热体和外墙的温度变化规律进行计算,分析供暖间断时间和保温层位置对供暖能耗的影响,为减小间断供暖房间能耗提供理论依据。同时分析了3种供暖时间特征下,当供暖时间比相同时,热风供暖设备启停频率对室内气温和能耗的影响。模拟结果表明,保温层位置、供暖持续时间与间断时间、供暖设备启停频率等因素对供暖能耗影响很大。间断供暖过程中,外墙采用内保温时材料蓄热而造成的热损失较少,使得外墙采用内保温时的供暖热指标低于外保温情况,具有一定的节能效果;供暖时间比?越小,内保温的节能效果越明显,鉴于夏热冬冷地区既有居住建筑中大多数家庭采用间断供暖方式且每次供暖时间较短,因此既有建筑保温改造工程中使用内保温墙体更有利于该地区降低供暖能耗;冬冷夏热地区的供暖负荷或热指标的估算不能照搬北方集中供暖时的稳态计算方法,必须考虑到室内蓄热体吸热散热过程对间断供暖的能耗影响。当供暖时间比相同时,热风供暖设备启停频率大的工况,室内空气波动频繁,供暖能耗大;热风供暖设备启停频率小,室内空气相对稳定,供暖能耗小。供暖设备启停频率大的平均热指标大于频率小的平均热指标,所以采用热风供暖设备启停频率小的空调启停方式有利于降低供暖能耗。
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