地板辐射采暖的传热特性研究

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地板辐射采暖是一项以热舒适和节能为主要特征的室内采暖技术,是国际暖通行业的前沿课题之一。地板埋管换热器是地板辐射采暖系统的重要部件,也是系统的唯一散热机构。本文以地板辐射采暖为研究对象,对影响地板辐射采暖过程中的诸多因素展开传热特性分析,并结合夏热冬冷地区实际气候状况,提出相应的运行方案。 本文以能量守恒和质量守恒为基础,传热学,流体力学理论为依据,建立了地板辐射采暖地板埋管换热器三维非稳态传热模型,对地板辐射采暖系统的传热过程进行了系统分析。全面仿真了辐射采暖地板实时换热过程,对地板埋管换热器运行特性进行了全面分析,得出了逐时地板上表面平均温度变化情况,温度分布情况地板热均匀性,以及地板板体温度分布等数据;并对影响地板辐射采暖的主要因素进行了分析,主要有运行水温、管材导热系数、管间距、地面铺设材料和填充层导热系数等因素,得出一系列重要结论。根据地板辐射采暖的蓄热及释热特性和夏热冬冷地区(长沙)特殊的气候状况,本文提出相应的预见性间歇运行方案,并在不同运行状况下结合用户自定义程序对该方案进行模拟验证,得出影响室内热舒适的一系列数据:温度波动,热流波动及流场分布等,并对结果进行详细分析。 结果表明,地板蓄热和释热现象十分明显:停机6-7小时对于地板释热较合适;地板各层结构对地板辐射采暖均有不同程度的影响;夏热冬冷地区室外温度波动对地板辐射采暖作用下的室内温度有一定影响,合理组织间歇运行策略可以室内热舒适需求,并且节约能源。
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