基于夜间通风的相变房间室内热环境研究

基于Design Builder和Energy Plus软件,以成都地区白天室外最高温分别为30℃和32℃为代表日,采用相变材料结合夜间通风技术对室内热环境的影响进行了模拟,分析了房间的墙体结构、通风换气次数、通风时段对室内温度的影响。模拟结果表明,相变材料结合夜间通风能有效地改善室内热环境。换气次数为3 ac/h、通风时段在1:00~7:00时,相变房间的室内平均温度降低了1.0~1.5℃。相变房间减短了空调期,比普通房间节省电量60.9%。     

供热方式对相变蓄能炕热性能的影响

在相同工况下设置不同的供水温度对毛细管网相变蓄能炕和不锈钢盘管相变蓄能炕进行对比试验,分析供热方式对相变蓄能炕的热性能影响及不同供热方式下的最佳供水温度。结果表明毛细管网相变蓄能炕的最佳供水温度比不锈钢盘管相变蓄能炕的最佳供水温度低5℃,说明毛细管网传热效果好,热量利用率高,相比不锈钢盘管相变蓄能炕的热稳定性高,购置成本和维修成本较低,经济性更好。     

相变墙体与夜间通风改善轻质建筑室内热环境

将自制复合有机相变材料,与EPS保温材料相粘和,制作成轻质建筑用墙体材料,结合夜间通风技术,在重庆地区进行了含相变材料层和不含相变材料层轻质房间的室内热环境对比实验,以分析相变材料用量、相变温度及相变墙体结构等因素对相变墙体的蓄热、放热性能及对室内热环境的影响。实验结果表明：相变材料应用于轻质房间,能显著增强围护结构的热惰性,提高室内的热舒适性,采取夜间通风技术,可以有效地将日间蓄积的热量散至室外;含相变墙体材料房间与普通房间相比较,室内温度最高降低11℃左右,节能效果显著;室内平均温度符合《野营住房空间与环境参数限值》(GJB 4306 2002)中6.2条规定的3级要求;相变材料用量及相变温度对室内温度的控制效果较为明显,采用不同的相变温度,并将相变墙体房间相变材料用量提高1倍,两轻质房间室内温差最大值从3℃增大至11℃左右;进行相变墙体结构设计时,采取不同相变温度的材料搭配使用可以大幅提高其使用效果。     

多孔铝介质-石蜡复合蓄能炕的热性能对比研究

针对北方农村寒冷的冬季环境,在以石蜡为蓄热材料的相变蓄能炕基础上,设计了多孔铝介质-石蜡复合相变蓄能炕。通过对纯石蜡蓄能炕、蜂窝铝板-石蜡复合蓄能炕、泡沫铝-石蜡复合蓄能炕三种相变蓄能炕的热性能对比,得出泡沫铝-石蜡复合蓄能炕更加满足人体的舒适性要求。结果显示:泡沫铝-石蜡复合蓄能炕在睡眠阶段炕面平均温度可达33. 35℃,比纯石蜡蓄能炕高3. 27℃,比蜂窝铝板-石蜡复合蓄能炕高1. 8℃;升温速度比纯石蜡蓄能炕加快了16. 5%,升温效果显著;降温速度比纯石蜡蓄能炕减缓了5%,比蜂窝铝板-石蜡复合蓄能炕减缓了26. 5%,改善了石蜡导热系数小、热阻大的缺点,减缓了热量损失的速度;睡眠阶段的平均温度变化率仅为0. 5%,保持在热稳定状态。     

基于太阳能炕采暖的被动式暖房测试研究

测试青海省互助县一农户暖房太阳能炕采暖系统,分析室内温度和炕面温度变化情况,对比有无太阳能炕采暖房间的热性能差异,发现太阳能炕采暖系统夜间运行及全天运行时,室内温度均比无太阳能炕的房间高,根据对太阳能供暖节能率分析计算得出,全天运行时太阳能炕采暖系统节能率更高。     

毛细管网供暖室内环境对比实验研究

对重庆地区毛细管网辐射供暖系统进行测试,分析在35℃供水工况下毛细管网顶棚、墙面、地面3种敷设方式的室内空气温度、围护结构壁面温度等参数。结果表明:在重庆地区35℃供水工况下,毛细管网顶棚、墙面、地面3种敷设方式供暖稳定时,室内人员活动区平均温度分别为16.53、16.4、16.94℃、辐射表面平均温度分别为29.21、28.17、22.98℃,纵向最大温差分别为1.76、3.16、0.3℃,水平最大温差分别为-0.26、0.59、-0.34℃,在实验条件下,该地区3种敷设方式供暖时室内温度均≥16℃,毛细管网构造层厚度与敷设位置直接影响室内舒适度。     

石蜡蓄热太阳能炕在北方农村住宅中的应用

本文针对北方农村地区的生活习惯设计了一套采用石蜡蓄热的太阳能采暖炕系统,不仅很好的利用太阳能这种清洁能源解决了炕的采暖问题,还可以在夏季提供部分生活热水。该太阳能炕系统中封装的石蜡由于其良好相变特性和较高的相变潜热,冬季供暖时段白天可在太阳能炕中续存一定的热量,晚上利用相变潜热释放的热量有效保证炕面温度,达到节能和提高舒适性的目的。对实际搭建的太阳能炕系统进行四个连续周期的测量表明,太阳辐照良好的情况下太阳能炕面平均温度可保证30~40℃的人体舒适性温度,具有很好的实际使用价值。     

毛细管与相变材料复合墙体性能实验研究

为了获得毛细管与相变材料复合墙体的蓄释能特性,建立了复合相变墙体实验模型,以空气源热泵与太阳能复合机组作为实验房间与实验模型的冷热源,研究了冬季工况下不同供水温度和蓄能时长对复合相变材料相变程度、室内侧墙体表面热流密度的影响。实验结果表明：当膨胀石墨的质量百分比为5%时,复合相变材料有较合适的导热系数,且潜热较大;当毛细管供水温度和蓄能时长分别为30℃、8 h和32℃、6 h时,复合相变材料在蓄热时相变完成,释能效果较好,平均热流密度分别为40.328 W/m²和39.221 W/m²。     

一种混凝土太阳能蓄能炕的热性能试验研究

设计了一种蓄热层为混凝土的太阳能蓄能炕系统,实验研究了各个测试位置的温度参数,一方面,从炕面平均温度、炕面升温速度、炕面降温速度和炕面温度标准差等4个角度出发与传统火炕进行了热特性对比分析,并计算了使用太阳能炕后单位面积污染物的减排量。另一方面,结合经济性进一步对比分析了混凝土炕与混凝土复合炕和石蜡炕的供热特性。实验结果表明:混凝土蓄能炕与混凝土复合炕和石蜡炕相比供热效果稍显不足,但是其系统初投资低,供热效果相比较传统火炕优势明显,其炕面温度分布均匀,炕面平均温度提高了10℃,起到了改善冬季室内环境的作用。     

太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统性能仿真

以北京某建筑为研究对象,建立太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统,对系统热负荷、相变蓄热地板、集热器、电辅助加热器进行设计计算。以TRNSYS软件中的典型年1月为模拟时间,在相同运行策略下,对太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统、太阳能地面辐射供暖系统(未设置相变材料层)的室内温度进行仿真模拟。最冷月1月两种系统均在大部分时间保证室内温度大于等于18℃。采用太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统时,室内平均温度为19.13℃。采用太阳能地面辐射供暖系统时,室内平均温度为18.53℃。太阳能相变蓄热地面辐射供暖系统的热舒适性略高。     

地面辐射供暖系统相变蓄能地板热工性能研究

介绍了层状、条状两种结构的相变蓄能地板。建立了相变蓄能地板的计算模型,数值模拟了不同供水温度下两种结构相变蓄能地板的表面平均温度随加热时间的变化,相变材料的填充量及地面装饰材料对条状相变蓄能地板表面平均温度的影响。在满足同样供热需求的前提下,采用条状相变蓄能地板更经济、实用。当供水温度为50~55℃时,条状相变蓄能地板表面温度达25~29℃,符合人体热舒适性的要求。     

金属复合梯级相变蓄热炕性能的实验研究

为推进我国北方农村地区冬季清洁供暖,同时针对单级相变材料导热性能较差,蓄热效果较低的问题,提出了1种以太阳能为热源,3种不同熔点石蜡为相变材料的金属梯级相变蓄热炕。在3种不同供水温度下通过实验分析炕体热性能,实验结果表明：泡沫铝复合梯级相变蓄热炕的最佳供水温度为38.0℃,在此供水温度下,其睡眠阶段睡眠平均温度为28.86℃,比蜂窝铝复合梯级相变蓄热炕提高了8%,比纯石蜡梯级相变蓄热炕提高了13%,比纯石蜡单级相变蓄热炕提高了19%;其睡眠阶段睡眠温度标准差最大值为0.53℃,而纯石蜡梯级相变蓄热炕为0.50℃,二者相差很小。在提高睡眠温度的同时,也保障了睡眠区域温度的均匀性。     

昆明不同朝向内廊式建筑室内温度初探

内廊式建筑是公共与民用高层住宅普遍采用的建筑平面布置形式。通过观测分析昆明市区4月份不同朝向内廊式建筑房间室内温度,得出东向、西向、南向房间各种天气状况下室内月平均温度在20℃-22℃,室内最高温度和最低温度时间节点均滞后室外最高和最低气温,室内最高温度和最低温度均在±2.5℃范围内波动,室内日平均温度均在19℃-26℃之间,居住环境自然温度下舒适性较好。北向房间室内日平均温度均在15℃-23℃之间,月平均温度均在18℃-20℃,北向房间不同天气状况下的月平均气温温差较大,其中多云天气温差为6℃,晴天温差5℃,雨天温差3℃至6℃。以上结果可为该区域建筑室内环境研究,城乡规划、建筑设计提供科学依据。     

北方地区太阳能新风系统应用分析研究

利用温度、热流巡检仪以及便携式热舒适仪等装置对太阳能新风房间与普通房间的温度、热流等参数变化进行了对比实验.分析冬季工况下太阳能新风房间热特性情况,同时利用CFD技术对太阳能新风房间及普通房间的各项热物理参数进行模拟,并与实验结果进行对比分析.研究表明,在相同的室外环境下,太阳能新风房间使得室内温度比普通房间高出1～2℃,且波动幅度小于普通墙房间.     

干旱寒冷地区农村绿色建筑节能技术集成模式研究

针对农宅体型系数大、保温性能差、采暖系统效率低下、室内热舒适性差等问题提出了适合干旱寒冷地区的农村绿色建筑技术集成模式,通过改变户型、加强围护结构保温、采用被动式和主动式太阳能采暖技术、地下蓄热技术,降低房间体形系数、提高房间保温性能及房间温度的稳定性,从而提高了所有房间的热舒适性。通过对示范农宅的测试,在室外平均温度为0℃的情况下,客厅温度平均温度在15.9℃;南向主卧平均温度在17.8℃,室内平均温度都在14℃以上,房间热舒适性较好,该农村绿色建筑技术集成模式可在西北干旱寒冷地区进行推广。     

火墙式火炕内烟气流动特性数值模拟分析

对比火墙式火炕和传统火炕内部烟气流动特性、烟气温度分布、炕面温度分布,分析两种炕体结构的热工性能,并为农村火炕的进一步优化设计提供理论依据。利用火灾动力学模拟软件FDS5．3应用大涡模拟方法的场模型、辐射模型模拟分析传统火炕和火墙式火炕的炕面温度、炕内烟气温度分布与烟气流动特性,得到相关云图和温度分布。火墙式火炕的炕面温度比传统型火炕炕面温度高10℃左右,向室内散热量大,在炕火墙和灶同时工作时,炕头中心温度达到85℃。火墙式火炕的炕体结构优于传统火炕,但仍然存在炕头过热的问题,有待进一步优化。     

青海高寒农牧区太阳能房室内热环境现场实测研究

青海高寒农牧区气候寒冷,采暖周期较长,传统燃煤采暖对当地独特生态环境具有重要影响。青海地区太阳能资源丰富,利用主被动式太阳能采暖是解决上述问题有效途径。本文以青海省互助县哈拉直沟乡新添堡村1所新建居住建筑为研究对象,现场实测了该建筑东房(附加蓄热墙和太阳能炕)、西房,中房(中左,中间,中右)以及阳光间采暖季6种房间室内环境逐时变化温度,同时对比研究了5种运行模式下不同类型房间与室外逐时温差分布特性。实测结果表明:东房在5种运行工况下均能有效改善室内热环境;在模式3下,即直接受益窗(白天)+蓄热墙(白天)+太阳能炕(全天运行)运行工况下,东房日平均温度高于室外22.4℃,模式3对于室内环境效果改善最为明显;太阳能炕全天运行能够有效提高室内空气温度,建议太阳能炕全天运行。     

太阳能相变蓄能通风系统实验研究

针对太阳能通风的不稳定性和不可控性,提供一种利用太阳能作为热源,相变蓄热材料在日间进行蓄热,夜间利用储存热量热压通风的新型系统,使建筑物达到理想的通风效果.通过分别对相变温度为63℃、44℃的相变蓄热材料进行通风实验,得到不同相变温度下系统夜间通风量变化特性.结果表明,采用相变温度分别为63℃、44℃的相变蓄热材料棕榈...     

严寒地区太阳能通风墙的热性能试验研究

以太阳能通风墙为研究对象,利用已建成的1∶1实体模型,针对不同构造的集热板、集热罩和热传输方式对太阳能通风墙热性能的影响进行了试验研究。试验结果表明,集热墙与地下蓄热式通风口同时开启的工况下,白天室内平均温度提高了7.6℃,夜间提高了1.8℃,且温度下降速率缓慢,有效地抑制了室温的波动;单框双玻塑钢集热罩腔体内温度白天的峰值为62.3℃,在20:00室外温度为6.1℃的情况下仍能达到16.5℃左右,比Ⅰ型高1.8℃,阻止了腔体热量损失的减少,提高了建筑的热稳定性;蓝膜集热板白天的集热效率比普通集热板高3%左右,夜间的保温性能更是比其高出了一倍。     

新型相变储能床的设计及性能分析

本文针对传统火炕烟气污染环境、炕面温差大和炕面温度不均等弊端设计了一种新型相变储能床。通过搭建实验台,测试数据,对相变床的环保性、安全性和热工性能进行了分析研究,并和传统火炕进行对比。根据一天当中床面温度的不同,试验中把床面温度变化分为升温、第一次热稳定、降温和第二次热稳定4个阶段进行研究。研究参数包括:各阶段床面平均温度、平均升温速度、平均降温速度和温度不均度等。结果表明:相变储能床各阶段平均温度为35.19℃、37.37℃、32.31℃、28.08℃,均满足人体舒适性要求。平均升温速度为3.36℃/h,平均降温速度为0.55℃/h,相比于传统火炕加快了升温,减缓了降温,保温效果显著。相变床各个阶段的温度不均度最大为0.83℃,有效改善了火炕温度不均的问题。