地暖系统的安全与节能技术研究

发布时间：2019-08-01 20:19

【摘要】：地暖系统具有高效节能、环保健康、均衡室温、节省空间等优点，并依靠其独特的优势倍受消费者青睐，也正因为如此，，地暖系统已为广大人民群众普遍采用。国内和国外都已对地暖系统做了许多的探究。然而，对该系统的安全性和节能性的研究尚不完善，尤其是近年来所提出的水暖系统的500mm盘管间距的设计没有得到模拟计算。所以，本文章立足地暖的安全性和节能性进行了具体地分析，更对盘管间距为500mm的水暖系统进行了软件模拟和数值计算分析。首先，本文分别介绍了地暖系统和水暖系统的优点，并对水暖系统的结构进行了详细的分析，仔细讲解了该系统各个组成层面的作用及尺寸。接着，本文章还对影响水暖系统传热过程的各种因素进行了具体分析，包括了加热盘管内热媒的平均温度、加热盘管的管径、填充层的厚度、地面层材料的导热系数以及加热盘管的间距等因素。其次，本文章对地暖地面材料的安全性进行了具体的分析和研究，介绍了常用的地暖地面材料，并分析对比了各类地暖地面材料的安全性，地暖地面材料的安全性主要考虑的是人身安全和环保两个方面。之后，综合各种因素选出了最适合地暖系统的地面材料，即木质地板。此外，本文还介绍了水暖系统中常用的加热盘管种类，更是对各类加热盘管的管材进行了性能的对比和分析，证明了PERT管较其他加热盘管更适用于地暖系统，在地暖的使用中更能体现其优势。再次，本文章对FLUENT软件和流体数值计算方法进行了简单介绍，并对水暖系统的数学模拟做了相关假设后建立了该系统的双向传热二维模型。再对地表面的上下两部分的对流和辐射共存的传热设置边界条件，利用FLUENT这一软件第一次对盘管间距为500mm的水暖系统进行了计算，模拟了PERT常用加热盘管在不同参数和不同边界条件的传热，并求解了温度场和热流场。分析了地板上表面和下表面的散热量与各种因素的关系，而后证明了盘管间距为500mm的水暖系统也可以满足室内供暖的要求，达到以低能耗实现供暖的目的。最后，通过计算分析证明500mm盘管间距的水暖系统可以实现地暖地面的均匀受热，达到室内舒适供暖的目的。最终在保证地暖系统安全舒适使用的条件下，得到地暖系统的节能模型。
【图文】：

地暖系统的安全与节能技术研究

图 1.1 水暖系统供暖的结构示意图Fig. 1.1 Structure of the heating water heating system schematic diagram温带（图中的边角保温材料）：为避免现浇混凝土落入绝热层缝隙而设，边应高出现浇层；（图中的复合保温层）：这一构造层的设计为的是阻拦热量的传递以降低无理想的绝热材料应该具有导热率小、难燃甚至是不燃、承载力足的特点，并殖菌源，不得产生能够散发出异味和可能会危及人体健康的挥发物。从经济目前用得最多的是模塑聚苯乙烯泡沫塑料板（即 EPS 板），一般为 20mm－（图中混凝土层）：指的是在绝热层面或在楼板的基面上所设加热管用的找加热设备进行保护且使地面温度的分布达到均匀以及增大蓄热，减少经由及墙壁的热损失，在地面平整的条件下 40mm 的填充层即可满足要求，一般见，设置为 50mm。

地暖系统的安全与节能技术研究

以及地埋盘管等[8]，如图1.2所示。图 1.2 水暖系统采暖原理图Fig. 1.2 Principle diagram of the heating of the plumbing system低温地板辐射采暖系统换热过程可以分为 3 个阶段来考虑：第一阶段，盘管内的水与管壁的对流换热；第二阶段，盘管管壁通过豆石混凝土层、找平层、地面层和地板表面的热量传导；第三阶段，地板表面与房间内空气和其他表面的对流换热和辐射换[9]。
【学位授予单位】：西华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU832

【参考文献】