被动式热激活复合墙体热特性实验研究

发布时间：2021-12-18 20:11

　　内嵌管建筑围护结构具备良好的节能潜力和设计隐蔽性,可利用低品位可再生能源隔绝室外气候对室内环境的影响,受到建筑师和工程师的共同关注.针对主动式热激活建筑系统存在的驱动耗能高、运行维护困难等问题,采用两相热虹吸回路替代传统显热热交换系统,提出被动式热激活建筑系统概念.设计并搭建了被动式热激活复合墙体模块检测平台,研究了冬季模式下热源温度和充液率对建筑集成用回路热管运行特性以及复合墙体热特性影响.蒸发器出口与冷凝器进口及出口的高差分别为2.1 m及1.5 m条件下的实验结果表明:不同热源温度条件下建筑集成用回路热管均可成功启动和运行,即使在25℃低热源温度条件下回路热管的启动速度值也可达0.06℃/s（此时充液率为60%）,验证了被动式热激活建筑系统的技术可行性;不同热源温度下,最佳充液率并非固定值,约为116%,保温隔热情景或中性情景下可适当降低充液率以获得更快的系统启动速度,而在辅助供能以及直接供能情景下则需适当提高充液率以获得较低的注热热阻;冷凝段是制约被动式热激活复合墙体热传输效率的主要瓶颈,总热阻中冷凝器热阻占比最大,约为58.4%～94.4%;注入热量可以明显提升围护结构温度,... 

【文章来源】：天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2020,53(10)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

被动式热激活建筑系统(直接热激活模式)

冬季模式下被动式热激活复合墙体稳态温度和热流变化

图3为实验系统原理图，系统搭建在天津大学建筑学院建筑技术科学研究所半地下设置的混响室内，由5个主要部分组成，即建筑集成用TPTL系统、热源系统、冷源系统(复合墙体)、工质充注系统和数据记录系统．蒸发器为套管式换热器，由恒温水浴提供低温热水．在混响室空间高度限值条件下设定了蒸发器和冷凝器的高差，最终实验系统中蒸发器出口与冷凝器进口(最高处)高差为2.1 m，蒸发器出口与冷凝器出口(最低处)高差为1.5 m．上升管、下降管以及热源均采用橡塑保温棉进行保温处理．实验过程中，混响室内温度始终维持在15～20℃．本文以典型240砖墙为例，将冷凝器内嵌入砖墙中间形成被动式热激活复合墙体，如图4所示．表1列出了实验系统各部件的几何参数及说明．为直接获取TPTL内部瞬时温度和压力，蒸发器及冷凝器进出口处均与四通连接，并通过Pt100(上海红仪实业有限公司，精度为±0.1℃)测量温度，通过压力传感器(Danfoss-060G5902，精度为±0.5%)测量压力．此外，TPTL回路其他位置、嵌管层以及热源的温度通过K型热电偶(Omega-TT-K-30，精度为±0.1℃)测量，蒸发器热源侧流量通过涡轮流量计(MIK-LWGY-L/6-C，测量范围为0.06～0.6 m3/h，精度为±0.5%)测量．图4 被动式热激活复合墙体结构示意


本文编号：3543100