双层相变蓄能地板辐射供冷/暖系统及其热性能研究

发布时间：2021-01-02 01:38

　　随着人们生活质量的不断提高,对室内热环境的舒适度也逐渐提高,这就造成了建筑能耗逐年增长,而在建筑能耗中所占比例最大的就是采暖空调能耗。目前日益发展成熟的辐射供冷暖方式具有明显的舒适节能卫生等优势深入人心。同时,国家为了调节电力消耗的不均衡性实行了峰谷电价政策,鼓励居民使用夜间低谷电,从而减小电网峰谷差。鉴于上述背景,将相变蓄能技术与辐射末端相结合,来达到利用相变材料的高储热密度在夜间蓄能白天释能来满足室内热环境要求的目的。本文首先将相变蓄能技术与已经发展成熟的辐射采暖地板和辐射供冷吊顶相结合,选择合适的相变材料添加在地板中构成相变蓄能采暖地板,添加在吊顶中构成相变蓄能供冷吊顶。对所构建的相变末端物理模型进行合理的简化假设,建立二维非稳态传热数学模型。利用fluent软件对相变蓄能采暖地板冬季采暖工况和相变蓄能供冷吊顶夏季供冷工况进行模拟。结果表明将相变材料添加在辐射末端之中可以达到夜间低价电蓄能8小时,白天释能来满足室内热环境要求的目的。两种末端结构在各自工况下的释能阶段辐射表面温度均保持稳定状态,温度波动很小,可以提高室内热舒适度。鉴于上述两套装置并用才能满足冬夏两季的使用需要,设计... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 能耗现状与建筑能耗
        1.1.2 电力峰谷差与蓄能技术
        1.1.3 辐射供冷暖方式
    1.2 国内外对相变蓄能供冷暖技术的研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 课题的提出及研究内容
第二章 相变蓄能辐射系统的设计及模拟研究
    2.1 辐射供冷暖系统的工作原理
    2.2 辐射供冷暖系统的组成
    2.3 相变蓄能末端装置设计
    2.4 相变蓄能末端的模拟基础
        2.4.1 相变问题的数值求解模型
        2.4.2 相变蓄能末端传热数学模型建立
        2.4.3 相变蓄能末端传热过程的数学描写
        2.4.4 Fluent模拟计算软件概述
        2.4.5 相变蓄能末端的Fluent模型设定
    2.5 本章小结
第三章 单一功能相变蓄能末端装置的模拟结果与分析
    3.1 相变蓄能采暖地板冬季工况的模拟结果
        3.1.1 相变蓄能采暖地板蓄热过程分析
        3.1.2 相变蓄能采暖地板放热过程分析
        3.1.3 相变蓄能采暖地板一个供暖周期温度和地表热流分析
    3.2 相变蓄能供冷吊顶夏季工况的模拟结果
        3.2.1 相变蓄能供冷吊顶蓄冷分析
        3.2.2 相变蓄能供冷吊顶放冷分析
        3.2.3 相变蓄能供冷吊顶一个供冷周期温度和地表热流分析
    3.3 本章小结
第四章 双层相变蓄能地板的结构设计与热性能模拟研究
    4.1 双层相变蓄能地板辐射系统设计
        4.1.1 双层相变蓄能地板的结构设计
        4.1.2 双层相变蓄能地板辐射系统工作流程
    4.2 冷上热下双层相变蓄能地板蓄放热特性模拟
        4.2.1 冷上热下双层相变蓄能地板冬季供暖工况模拟
        4.2.2 冷上热下双层相变蓄能地板夏季供冷工况模拟
    4.3 热上冷下双层相变蓄能地板蓄放热特件模拟
        4.3.1 热上冷下双层相变蓄能地板冬季供暖工况模拟
        4.3.2 热上冷下双层相变蓄能地板夏季供冷工况模拟
    4.4 不同结构末端装置供冷暖工况对比分析
        4.4.1 冬季供暖工况对比
        4.4.2 夏季供冷工况对比
    4.5 本章小结
第五章 双层相变蓄能地板房间的热性能实验研究
    5.1 实验房间及地板结构设计
        5.1.1 实验房间及实验环境
        5.1.2 实验用相变材料
        5.1.3 地板结构的设计与构建
    5.2 实验循环系统
    5.3 实验测试仪器
    5.4 实验测试内容
    5.5 实验步骤
    5.6 实验工况方案和结果分析
        5.6.1 冬季实验工况和结果分析
        5.6.2 夏季实验工况和结果分析
        5.6.3 两种地板结构冬夏工况对比
            1) 冬季工况
            2) 夏季工况
    5.7 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究总结
    6.2 后续展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
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[3]既有建筑节能改造技术与实践[J]. 白雪莲,吴利均,苏芬仙.  建筑节能. 2009(01)
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硕士论文
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[2]毛细管网辐射供冷的传热分析及热舒适性研究[D]. 陈鹏.东华大学 2013
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本文编号：2952393