带金属导热膜的新型干式地板辐射采暖热工性能研究

发布时间：2020-07-19 17:44

【摘要】：传统湿式地板辐射采暖的理论、应用研究已经十分成熟。与此同时,干式地板采暖也应用而生并逐渐进入市场。本文秉承课题组成员之前的研究成果,并在广泛查阅国内外地板采暖技术研究现状的基础上,提出了一种带金属导热膜的新型干式低温热水地板辐射采暖,即将导热性能良好的铝板敷设于加热管下部的聚苯板凹槽内,然后布管加装地板。如此不仅可以增大散热面积从而增强传热,而且还能克服传统干式做法中将导热板直接覆盖于加热管之上造成加热管向下的传热比例增大的缺陷,更能均化地板表面温度分布,减小向下的无效热损失,增强地板的散热能力,以达到建筑节能的目的。首先,本文阐述了采暖地板传热原理,在此基础上建立了地板传热的热工数学模型,并对数学方程进行离散,然后使用Matlab软件对该数学模型进行编程求解。并于天津大学暖通之家实验室搭建实验台进行实验测试。综合理论与实验,验证了所建立数学模型的准确性,并认为应当将供水温度控制在34~37℃范围内来保证人体的热舒适环境。在此基础上,通过数学模型模拟了不同供回水温度和流量下的地板传热情况,得到不同组合工况下的地板表面温度分布和地板单位面积的散热量情况。其次,在研究过程中,通过测试新型地板采暖有、无铝板两种工况下的对比实验,分别得出了不同供水温度下地板表面温度分布情况和地板单位面积的散热量,并通过模拟的方式说明了铝板的加设不仅可以起到均化地板表面温度的作用,还可以增强地板的散热能力,阐明了加设铝板的优势和必要性。最后,本文从加热构件造价、施工工艺及热性能等方面研究对比了新型地板采暖与传统湿式做法、板式地板辐射采暖等干式做法的经济可行性,表明了新型地暖系统在造价、舒适以及使用风险上更具优势。为该项技术的优化设计和推广应用等方面提供技术储备和理论支持。
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TU832.16
【图文】：

分布情况,采暖方式,室内温度分布

热水地板辐射采暖系统与传统的采暖方式是一样的，也由热源、热以及热媒利用系统组成。系统的热水输管道多选择普通钢管，由于差较小，会使其热媒流量随着变大，所以该系统的热水输送管径要的散热器采暖系统的大一些。其区别于其他传统采暖方式的具体特）节能、高效：散热器供暖系统中，主要依靠空气的热对流向人体射供暖系统中，人体受到辐射与对流的共同作用，因此我们感受到内环境温度高 2~3℃，即在保证人体相同舒适度的情况下，地板辐室内计算温度比散热器供暖的低 2~3℃，可减少一部分能耗。地板度梯度较小，室温分布较均匀，这样室内无效热损失将随之减少，效损失也较小，热效率就会提高。）舒适度高：从人体的舒适性出发，在人体总散热量一定的情况下的辐射散热，增加对流散热，会使人产生更舒服的感觉。图 1-1 给采暖方式下，室内空间温度的分布情况对比。

结构图,湿式,结构图,豆石混凝土

本章主要介绍了带金属导热的新型干式低温热水地板辐射采暖的地板了其传热过程，建立了热工计算数学模型，并选用 Matlab 软件实现了型的求解。低温热水地板辐射采暖的常规做法常规低温地板辐射采暖的形式根据是否需要填充豆石混凝土，可分为湿两种，下面对这两种形式的特点及自身缺陷进行对比，在此基础上提出研究内容。（1）传统湿式的地板构造目前，工程中普遍采用的仍是混凝土填充的湿法施工。在楼板基层上先浆找平，然后铺隔热板，板上铺铝箔反射膜，然后敷设热水盘管，并将层固定，最后再填充豆石混凝土，地面装饰层则根据不同的用户需求铺材料，如图 2-1 所示。

结构图,板体,板式,结构图

牲层高为代价，就必须相应增加建筑的造价以保证室内舒适的高有关资料统计，建筑层高每增加 0.1m，土建方面的造价相应增加 1于填充层使得建筑的荷载增加约为 120~130kg/m2。建筑物的荷载增较高；4）离加热管远近不同会发生局部过热现象，混凝土受热膨造成地面龟裂的现象的发生；5）地板热惰性较大，室温升降随之在间歇供暖系统中使用；6）一些用户无视地板辐射采暖系统的供接入高于 50℃的热水，甚至直接接用散热器供回水系统，这样不面温度过热，还会大大缩短热盘管的使用寿命，由此带来的隐患也。2）干式地板构造式做法的加热构件中未填充混凝土，其相比于湿式做法具有施工便重量轻、房间升温快、占用空间小等优点，其最大的优势在于它非房屋的建筑采暖改造工程。面就课题组之前两种干式地板的做法进行介绍，如图 2-2、2-3 所

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