夏热冬冷地区部分空间供暖模式下邻室传热特性研究

发布时间：2020-06-18 06:21

【摘要】：夏热冬冷地区包含16个省、市、自治区,冬季最冷月平均室外温度由0-10℃不等,冬季室内热环境质量较差,不同于寒冷地区集中供暖模式,该地区的供暖时间与空间均具有不确定性,体现为部分空间、部分时间的运行模式,且该地区用户倾向于自然通风,因而,在该地区现有围护结构下,邻室传热对于供暖效果的影响是否应纳入设计及运行的考量,是否有必要优化其内隔墙结构以减少邻室传热能耗,该地区多样化的供暖方式对于邻室传热量所产生的作用是否相同,这些问题仍值得探讨。本文首先针对不同供暖末端形式分别进行邻室供暖与不供暖的实验测试,比较不同辐射末端敷设形式下非供暖邻室对本室供暖的室内热环境及耗热量特性的影响;其次,本文针对影响供暖工况下内墙传热特性的因素,从三个方面:内墙自身类型及构造、供暖末端形式、非供暖邻室数量,开展数值模拟研究。本文研究发现,邻室是否供暖直接影响该内墙的内表面温度及总耗热量,相比于邻室供暖,邻室不供暖时其内隔墙内表面的平均温度降低1.436℃;邻室均不供暖时,本室供暖12h的内围护结构总耗热量占比约为76.04%,围护结构总耗热量随着非供暖邻室数量的增加而增加,围护结构总耗热量最大值相对于最小值的增量为8.633MJ,增加比率为20.75%;内围护结构总耗热量最大值相对于最小值的增量为10.634MJ,增加比率为38.63%。相对于邻室均供暖的工况,邻室均不供暖且本室供暖12h末室内空间平均降低约1.621℃。邻室是否供暖在不同辐射供暖方式下对供暖房间的影响程度为:墙壁供暖(盘管)顶棚供暖(毛细管吊顶敷设)地板供暖(毛细管木地板)。针对影响供暖工况下内墙传热特性的因素,本文研究发现,在夏热冬冷地区部分空间、部分时间的供暖特征下,内墙的热工性能优劣为:同种类型及构造,120mm-240mm内厚度越小的内墙,热工性能越好;同种厚度及构造,不同类型的内墙,传热系数越小、蓄热系数越小的内墙,热工性能越好,即轻质内墙优于重型内墙;同种厚度同种类型,保温层越靠近本室侧墙面越好,而保温层置于外侧的内墙相对于不保温内墙优势不明显。再者,本文从墙面温度、热流密度、墙体耗热量、墙体蓄热比和房间总供热量的角度,针对地板辐射供暖和风机盘管对流供暖两种末端形式下内墙的传热特性对比分析,得出,从基础室温供暖12h内,大部分时间内对流供暖内墙内表面平均温度高于辐射供暖;对流供暖内墙面热流达到峰值的时间约为1.5h,辐射供暖约为3.5h(该时间与供暖的间歇时间、地板表面温度及其升温速率、送风温度、送风速度等因素有关,一般情况下该时间对流供暖小于辐射供暖);对流供暖内墙耗热量高于辐射供暖;受地板蓄热影响,辐射供暖的房间总供热量高于对流供暖。连续供暖的墙体蓄热比在供暖初期(约0-5h内)与末端供暖形式有关,在供暖中后期(5h以后)与供暖末端形式无关。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU832
【图文】：

传热过程,围护结构,一维,非稳态传热

2 墙体非稳态传热过程理论基础2 墙体非稳态传热过程理论基础构热工参数传热系数和传热系数时，主要针对稳态传热过程。在实际工程中组成。除此以外，还有一种复合平壁，无论是沿宽度和而成的，如空斗墙、空斗填充墙、空心板和夹芯板等。，由于不同材料的导热系数不同，其温度场是二维的或，当各个材料的导热系数相差不大时，可以近似看作一结构一维传热过程。

多层材料,围护结构,材料,蓄热系数

料蓄热系数公式为：S = ( ) 据上式可知，S 与材料的密度、比热容、导热系数成正相关关系，这大，S 越大。当经受热犹动时，其温度变化很小，稳定性较强，当变时，其需要吸收或者放出的热量就越多。换句话说，当材料的蓄热性止热量由一侧传向另一侧，降低热流峰值。墙体材料层表面的蓄热系数围护结构厚度并非远小于其长度和高度时，也即不能视作无限大壁面（2.8）表示其蓄热系数。因为此时其外壁面温度波动情况还与所接有关。可用如下方法求解材料层表面的蓄热系数。围护结构是由多层材料构成时，求解其表面的蓄热系数时，需要一层假设围护结构一侧受到热扰的作用，则按热量传递方向，进行标号。

【参考文献】