太阳能炕采暖系统的试验研究

设计了一种新型太阳能炕采暖系统。在理论分析的基础上建立了实验平台,采用对比分析方法实测太阳能炕采暖房间和传统火炕采暖房间的室内温度和炕面温度分布情况。研究表明,太阳能炕比传统火炕炕头与炕中温差小5℃,炕中与炕尾的温差小2℃,炕面平均温度提高3.4℃,全天室内温度平均提高1.5℃。该新型采暖系统运行安全可靠,能提高室内温度,降低炕面温度的不均衡度。     

太阳能复合相变蓄能炕的设计及热性能研究

为解决我国北方农村冬季采暖过程中能源浪费及环境污染的问题,设计了一种以太阳能为热源,石蜡为相变蓄能材料的蜂窝活性炭-石蜡复合相变蓄能炕采暖系统。在供水温度为40 ℃的条件下,通过对比试验,分析了纯石蜡蓄能炕、蜂窝活性炭孔密度分别为20,30以及40 PPI的复合蓄能炕的热性能。实验结果表明：新型蓄能炕可以满足人体对于夜间睡眠的热舒适性需求。蜂窝活性炭孔密度为20 PPI的复合蓄能炕升温及降温速度最快,分别为0.35和0.39 ℃;炕面层温度标准差最低,为0.39 ℃,比30 PPI的低18.75%,比40 PPI的低23.53%,比纯石蜡的低41.79%;睡眠层平均温度以及炕面热流密度最高,分别为28.10 ℃和11.88 W/m2。可见蜂窝活性炭的加入有助于提高蓄能炕的热性能,且蜂窝活性炭的孔密度越小,复合蓄能炕的热性能就越好。与传统火炕相比,纯石蜡蓄能炕在经济性方面也占优势。     

太阳能直供毛细管末端辐射供暖系统的实验研究

描述太阳能直供毛细管末端辐射供暖系统,并通过实验对室内热环境进行分析,结果表明晴天工况时,毛细管壁面温度响应较快,全天实验房间平均温度比非采暖房间平均温度高4.5℃左右,关闭太阳能集热循环泵3h后,单位面积毛细管供热功率仍能基本满足实验房间的平均采暖热负荷.全天室内热舒适性较好,温度基本达到设计计算要求.实验结果为天津地区低能耗建筑应用此套系统的可行性提供了参考.     

基于太阳能炕的主被动复合采暖建筑的实验研究

研究一种新型的太阳能主被动复合采暖民居设计,对该系统的运行情况进行系统的实验研究。该系统结合太阳能被动式空气集热器及太阳能炕系统:太阳能炕将太阳能的应用与炕床高效的能量利用相结合,替代火炕提供舒适的睡眠环境;太阳能空气集热系统对日间的室内环境进行加热。实验工作在青海省实地展开,对系统的3种不同工作模式(太阳能炕子系统单独运行、太阳空气集热系统单独运行、太阳能炕系统与太阳能空气集热系统同时运行)进行测试。结果表明,太阳能炕夜间表面温度可保持在27~38℃之间。空气集热系统可提高室内温度4℃。     

结合太阳能空气集热器的定形相变蓄能地板采暖系统实验研究

提出了一种与太阳能空气集热器结合的定形相变蓄能地板采暖系统充分利用太阳能.白天,由太阳能空气集热器加热后的热空气通过保温管道输送到相变地板夹层,相变材料(PCM)蓄热;夜间,房间的冷空气进入相变地板夹层,被加热后送入房间,相变材料放热.可行性实验研究表明,此采暖系统安全可靠,能显著提高窒内温度,房间各处受热均匀,热舒适性较好,有一定的应用前景.     

西北新农村住宅太阳能地板采暖房间室内舒适度

为了了解我国西北地区新农村住宅冬季室内舒适度状况,研究如何利用当地丰富的太阳能资源来解决农村采暖问题,文章通过试验研究了甘肃省民勤县张麻新村冬季利用太阳能地板进行采暖时新农村住宅的室内舒适度情况,针对采暖期间试验建筑的室内热环境参数和空气品质情况进行了现场测试,并且通过Fanger热舒适指标对新农村住宅的室内舒适度进行了评价。研究结果表明:在室外环境温度高于-7.7℃,全天平均温度高于-2.6℃的晴朗天气条件下,仅在下午16:00以后,利用太阳能地板连续向室内供暖8 h就能保证该新农村住宅各个采暖房间全天的平均温度达到12℃以上,这基本能够满足冬季农村的采暖需求;利用太阳能地板进行采暖能够保证室内具有良好的风环境、湿环境和空气品质。此外,通过计算室内热舒适指标PMVPPD,说明利用太阳能地板进行采暖能够保证室内的舒适度。     

低温热水型相变蓄能地板采暖房间动态热性能研究

提出一种采用相变材料蓄能的低温热水地板采暖系统形式。建立反映该采暖地板在应用房间中动态传热过程的数学模型,该模型可用于模拟研究不同材料蓄能地板在房间中的热性能;对比研究低温热水型相变材料潜热蓄能式采暖地板与混凝土显热蓄能式采暖地板的热性能差异。分析相变材料的相变温度、相变潜热和导热系数等因素对该地板采暖房间热性能的影响。研究结果显示相变材料潜热蓄能式地板具有蓄热效率高、室内温度波动小和室内平均温度高等特点。     

民用建筑用毛细管相变蓄能罐性能的实验研究北大核心CSCD

随着民用建筑领域谷电利用和太阳能热利用的广泛推进,相变蓄能罐的开发和应用变得尤为关键。本工作经相变蓄能装置内部传热的理论分析,设计了以高效毛细管换热装置为核心部件的民用建筑相变蓄能罐,搭建了相变蓄能罐性能测试实验系统,记录了工业相变材料的实时温度响应数据,探究了冷热水进口温度、流量及流向对相变蓄能罐热性能的影响。研究结果表明:同进温、同流量下流动介质逆重力流动的换热量是顺重力流动的1.1~1.2倍。流量变化在蓄热阶段占主导,温度变化对放热阶段影响较大,而小流量工况下,出水温度的持续稳定性更好。对于“蓄热快且容量大、放热慢且水温高”的功能需求,蓄热阶段工质入口温度70~75℃适宜,毛细管内工质流速推荐0.025~0.035 m/s。放热阶段毛细管内工质流速建议0.020 m/s以内。同时在实际使用中,30℃、85 L/h出水工况下单台蓄热2次即可满足至少20 m2房间1天的间歇供暖需求,和至少3人次的淋浴需要。本工作为家用蓄能罐的工程应用设计、评价提供参考依据。     

西北新农村建筑太阳能主动供暖试验研究

为了降低西北新农村建筑采暖的能耗,改善室内生活环境,通过试验研究了太阳能主动供暖和传统小型燃煤锅炉供暖的西北新农村建筑的室内热环境、空气质量和采暖能耗的差异。研究结果表明:在室外环境最低温度为-16.2℃条件下,太阳能主动供暖建筑室内平均温度和平均辐射温度分别高出对比建筑5.4℃和3.3℃;在天气晴朗情况下,当室外环境的平均温度高于4.2℃且室外环境的最低温度高于-1.6℃时,仅利用太阳能进行供暖即可满足西北新农村建筑的供暖需求;太阳能主动供暖建筑室内CO,NO2,SO2,CO2及可吸入颗粒物PM10的浓度分别是对比建筑的0.45倍、0.48倍、0.56倍、0.59倍和0.5倍;经过分析得到太阳能主动供暖时室内环境温度与散热片内热水温度以及室外环境温度的二元线性关系;太阳能主动供暖的节能率为86.6%。     

双层相变蓄能辐射地板传热特性实验研究CSCD

本文构建了一种可用于供暖和供冷两种工况的相变蓄能辐射地板系统,该系统包含蓄冷和蓄热两层石蜡相变材料,相变点分别为18℃和34℃,针对该相变地板蓄冷和蓄热层上下相对位置的变化,通过实验研究了在供暖水温45℃和供冷水温15℃两种工况下,这两种不同结构的相变地板的传热特性,以及相变层对找平层、地板层等结构层的影响。结果表明,该相变地板系统可用于供热和供冷两种工况,两种结构模式下,不同结构层在蓄能过程中温度变化特性均相近,但释能过程温度变化特性区别较大。结构的变化对实验箱体内气温在供暖时影响较大,而在供冷时影响不大。综合供冷供暖两种工况,从系统冷量和热量的传递结果考虑,蓄热层在上、蓄冷层在下的结构传热性能更优,可缓解地板温度过快下降带来的热舒适性差及结露问题。     

太阳能集热墙与地下室复合系统冬季供暖试验研究

提出一种适用于被动式太阳能空气供暖的地下室蓄热系统,并对西北严寒地区采用该系统的农村住宅进行供暖试验研究。通过试验,分析太阳能集热墙与地下室复合系统对室内热环境的影响。试验结果表明:有太阳能集热墙与地下室复合系统的房间内平均空气温度比对比房的室内空气平均温度高7.5℃,最高温差达13.6℃,最低温差为2.5℃。通过对太阳房供暖节能率的分析计算得出其节能率为62.3%,验证在该地区建立太阳能集热墙与地下室复合系统建筑的可行性和经济性。     

基于居民行为模式的陕西村镇民居采暖策略

通过对陕西省村镇民居建筑冬季室内热环境进行测试及对居民生活作息规律、衣着情况等进行问卷调查,获得陕西村镇民居的室内适宜采暖温度、不同功能房间的采暖需求时段及采暖策略。结果表明:陕西村镇民居适宜采暖温度约为15℃;卧室及客厅为主要采暖房间,其采暖需求时段分别为卧室00:00～07:00、21:00～24:00,客厅07:00～21:00;为满足采暖需求时段居民热舒适要求,最佳间歇供暖模式为卧室、客厅分别预热2、3 h。     

农村太阳能供暖住宅

以农村住宅进行太阳能供暖模拟试验得出的结论为依据,提出农村太阳能供暖住宅的设计方案:①提高农村住宅的保温隔热性能.降低建筑能耗;②要创新太阳能供暖设备,提高供暖系统的热效率;③实施太阳能与建筑一体化,使住宅热负荷与太阳能集热器的有用热量相匹配,实现农村住宅的主房间室内温度常年保持在16℃～28℃之间波动,居住舒适.     

相变储热在太阳能采暖中的应用研究

选用热管式真空管集热器、采用水和相变材料,探索利用太阳能短期蓄热系统为寒冷地区绿色示范建筑供暖。储热系统由1 m3的水箱和1. 6 m3的相变储热箱串联组成,选用改性石蜡基复合相变材料进行储热,相变温度为49. 1~59. 0℃,相变焓为158. 5 J/g。采暖季对系统进行了长期测试,结果显示,当地最冷月(1月份)室内平均温度达到14℃,11月~2月平均室内温度达到16. 54℃,储热系统的储热效率达到51. 65%。表明带有短周期储热系统的可再生能源系统供暖效果良好、稳定。     

北方地区火炕供暖技术应用分析

我国北方冬季寒冷且漫长,为了使居住环境更加舒适,人们使用多种供暖设施来提高室内温度。火炕是北方地区农村应用最多的供暖设备,距今已有2 000多年的历史。随着农村居民生活水平的提高,现有的火炕供暖技术已经无法适应社会主义新农村建设的要求,为改变这一现状就要改进火炕供暖技术。从实际应用的角度出发,从内部构造和整体结构方面对传统火炕供暖技术应用进行了分析,从结合火墙采暖以及太阳能采暖对新式火炕供暖技术应用进行了分析,指出通过改进火炕内部结构及整体结构能改善火炕的供暖效果,新式火炕较传统火炕在舒适度和热效率等方面均有所提高,可提高我国北方农村地区农民的生活质量。     

相变储能太阳能热泵系统的试验研究

文章建立了相变储能太阳能热泵系统试验平台,介绍了系统的运行方式以及各个部分的运行原理,选取典型日进行试验,并对试验数据进行分析。分析结果表明:相变储能太阳能热泵系统能够满足北方农村的供暖需求,可以保证白天室内的温度达到22℃,COP的最大值为6.3;太阳能热泵系统停止工作后,相变储能箱可以保证室内温度达到供暖的需求温度7 h,起到了"削峰填谷"的作用,运行费用显著降低;相变储能太阳能热泵系统解决了单纯电加热供暖方式费用高、能耗高的问题,具有显著的节能性。     

分级相变储放热系统在日光温室中的应用效果

针对北方日光温室夜间室内低温问题,该文以收集利用温室内白天富余太阳能为目标,在理论分析相变材料特性的基础上,开发基于管材封装方式的两级相变储放热系统,并通过对比试验,在北京地区的日光温室中开展冬季应用效果试验。结果表明,所开发系统对冬季室内空气温度和土壤温度均有良好的增温效果。其中,空气温度方面,在试验周期内,试验温室夜间（17:00—次日08:00期间）平均室内气温比对照温室平均提高1.0 ℃,最低气温平均提高1.2 ℃;在晴天、多云不同天气条件下,试验温室的夜间平均气温分别提高1.3、1.2 ℃,最低气温分别提高1.5、1.7 ℃;在两天一夜未盖保温被的阴雪天气条件下,试验温室的室内气温全程高于对照温室,最大温差仍有1.9 ℃。在土壤温度方面,晴天和多云天气下,试验温室10和15 cm处的土壤温度平均提高0.6和0.8 ℃,研究表明所开发系统具有良好的持续储放热能力,能改善日光温室的冬季热环境。     

屋顶集热式太阳房供暖系统研究

研制了一种屋顶集热式太阳房供暖系统,对该系统进行了结构设计优化和试验测试,结果表明,在冬季晴朗的白天,对于保温较差的试验平房（热负荷约为120W／m^2）,利用1／2的屋顶面积集热,室内温度最高达到20℃,平均温度约18℃,比对照房温度高约6℃;对于保温较好的建筑物（采暖期热负荷约为20W／m^2）,太阳能供暖系统在冬季白天可有效地为房间供热,多余的热量利用储热装置储存以满足夜间供暖的需要,从而实现冬季24小时为建筑物供热的目标。     

Integration of solar air collector with phase change material wall for a heating system

可再生能源的高效利用是降低建筑能耗的有效方法。将相变储能墙与太阳能热风相结合,可改善太阳能热风采暖的不稳定性,从而提高太阳能的利用效率。通过试验和ANSYS模拟软件对复合系统的分析,确定相变储能墙体的储热特性和合理用量,研究复合采暖系统的室温变化和传热规律,分析相变储能墙对采暖系统的贡献率。结果表明：与未采暖房间相比,复合采暖系统可以使室内平均温度提高7~15℃,该复合采暖系统具有一定的应用前景;当太阳能空气集热器的送风口温度在37~77℃时,相变材料能够充分利用,相变墙整体的相变比例约为40%,从线性回归比例看,复合采暖效果要比太阳能热风采暖效果好。     

太阳能空气集热器和相变储能墙复合采暖系统分析

可再生能源的高效利用是降低建筑能耗的有效方法。将相变储能墙与太阳能热风相结合,可改善太阳能热风采暖的不稳定性,从而提高太阳能的利用效率。通过试验和ANSYS模拟软件对复合系统的分析,确定相变储能墙体的储热特性和合理用量,研究复合采暖系统的室温变化和传热规律,分析相变储能墙对采暖系统的贡献率。结果表明:与未采暖房间相比,复合采暖系统可以使室内平均温度提高7~15℃,该复合采暖系统具有一定的应用前景;当太阳能空气集热器的送风口温度在37~77℃时,相变材料能够充分利用,相变墙整体的相变比例约为40%,从线性回归比例看,复合采暖效果要比太阳能热风采暖效果好。