热管置入式墙体在实际建筑中的传热特性研究

该文在热管置入式墙体稳态传热实验和动态传热模拟的基础上,于天津地区搭建实际环境下热管置入式墙体测试系统。该测试系统基于2个相同结构尺寸房间,在其中一间的南外墙上置入热管,测试期间用电暖器维持室内18 ℃。依据测试数据对实际环境下墙体的动态传热特性进行分析。结果表明,相比于普通墙体,热管置入式墙体的内表面温度提升率为3.4%,蓄热能力提高;热管置入式墙体平均延迟时间为11.12 h,比普通墙体滞后约0.50 h;热管置入式墙体平均衰减倍数为89.37,比普通墙体大;测试期间热管置入式墙体节能率为25.9%。     

热管置入式墙体实验研究

为提高冬季建筑墙体所吸收太阳能利用率,提出在墙体中置入热管的新型被动式太阳能利用技术,并对其传热特性和节能性进行理论研究和实验分析。结果表明,热管充液率为28.1%的墙体等效传热系数可在0.652~0.901 W/(m2·K)之间按需变化,墙体内表面温度平均提高1.28℃,可有效改善室内热环境;墙体中热管的最佳充液率为30%;在天津地区典型年冬季工况下,墙体累计传入室内热量可达8889.62 kJ/m~2,外墙热损失降低8.72%(即墙体本身的节能率为8.72%)。     

热管置入式墙体传热优化研究

提出一种新型被动式太阳能利用技术——热管置入式墙体。通过理论分析和实验测试对其传热性能进行优化研究,考察热管管径、蒸发段长度比、充液率等因素对热管置入式墙体传热性能的影响。研究表明,平均等效传热系数与热管外径近似成线性关系,在热管置入式墙体结构允许的条件下宜选用较大管径,蒸发段长度比的最佳范围为67%~80%;重力热管充液率对热管置入式墙体等效传热系数的影响显著,最佳充液率范围为30%~40%。     

严寒地区居住建筑气密性与室内热舒适性模拟研究

为完善适用于我国严寒地区居住建筑气密性与室内热舒适之间的关系,以沈阳市某小区一户住宅为模拟对象,对严寒地区居住建筑气密性与室内热舒适之间的关系进行探究。模拟分为冬季工况、夏季工况和过渡季工况,针对住宅内南北侧典型房间室内热舒适随气密性等级不同的变化情况进行模拟分析。研究发现,不同季节条件下,室内热舒适度随气密性变化情况不同,其中以冬季最为明显,过渡季次之,夏季建筑气密性的提升对室内热舒适的影响相对较小。     

严寒地区近零能耗建筑围护结构热湿传递对室内舒适性影响的研究

近零能耗建筑围护结构是复合多孔介质,研究水分透过墙体对建筑物内部环境的影响机理。以沈阳市某近零能耗建筑为例,采用WUFI-Plus软件对建筑内环境参数进行模拟,比较了考虑热湿传递与不考虑热湿传递对该建筑室内舒适性的影响。结果表明:建筑围护结构的热湿传递作用对室内相对湿度情况影响明显,应在空调设备、系统选型和环境预测分析时加以考虑,以保证室内舒适性。     

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.     

太阳能建筑外墙传热系数朝向差异设计研究

结合太阳能建筑室外热作用朝向差异显著的特点,对不同朝向外墙单位面积日平均失热量进行分析,提出"传热系数朝向差异"的太阳能建筑墙体热工设计方法。借助建筑分析模型,确立墙体节材量随基础传热系数和室内计算温度的变化关系;对比分析拉萨、银川及西安3个地区太阳能建筑的墙体节材性特点及传热系数朝向差异设计下的墙体内壁面温度动态变化规律。结果表明:采用墙体传热系数朝向差异化设计可减少墙材用量,且太阳辐射强度越高的地区节材性越明显,该方法不会对室内热环境产生不利影响。     

热管式定风量换气节能装置的设计与性能研究

根据不同地理位置的冬季气温情况设计出热管式定风量换气节能装置并安装在房间外墙上,运用Fluent软件模拟其在不同的室内外温差条件下室内的温度、速度分布情况以及理论分析其热回收效果和运行费用。研究结果表明:热管式定风量换气节能装置用于严寒、寒冷地区时热回收效率最高,用于冬冷夏热、温和地区时室内温度、速度、运行费用最合理,无法用于冬暖夏热地区。     

低能耗建筑的技术经济性浅析

对比欧洲的建筑节能标准，我国目前节能建筑的采暖、制冷能耗还很高。为了进一步降低能耗，提高居住环境的舒适性，保护环境，有必要开发应用低能耗建筑；但是，各种建筑低能耗技术的应用势必会增加初投资，为此介绍了各种实现低能耗的技术及其应用情况并分析了它在不同国家的经济性，为寻求适合我国国情的低能耗建筑技术提供参考依据。     

青海地区农村土坯墙体保温改造热工性能研究

针对青海地区气候条件和当地农村土坯建筑特点,采用傅氏级数表达室外综合温度函数作为墙体外侧热工分析的边界条件,基于墙体热工系统理论利用MATLAB编程计算分析土坯墙保温改造前后的延迟时间和衰减倍数,并通过谐波反应法计算改造前后墙体的净失热热流和内表面波动温度。结果表明,节能改造后的墙体失热热流有很大程度的减小。总体来说,改造后的土坯墙体节能率高达74%以上,且内表面温度有3.4～4.7℃的提高,不仅可提高室内辐射场温度,而且使得室内辐射场更加趋于均匀,可增加室内人员的热舒适性。同时这些研究和分析可为新型民居的设计提供量化依据与科学认识。     

热系统内表面温度对空间有效温度场的影响

通过将平均辐射温度引入到建筑热舒适性传热计算中的方法简化建筑热舒适性和能耗的相互关系及其计算公式 ,进行平均辐射温度和房间的有效温度分布情况对热舒适性的影响分析。用这种方法来比较在不同热辐射换热和对流换热工况下变墙面温度时建筑内的热舒适性。理论分析和辐射、对流换热及其结合工况的热舒适性测试数据结果分析表明 ,热舒适性可以用平均辐射温度和有效温度来表征。用平均辐射温度和有效温度分析计算热建筑舒适性的方法 ,在优化建筑热系统的设计时 ,也有非常重要的参考价值。     

热泵废热再生转轮除湿空调系统的性能研究

建立空气源热泵与小型固体除湿转轮相结合的复合机组,利用压缩机的高温排气和冷凝热作为转轮除湿剂的再生能源,并应用于新风量较小、湿负荷较低的居住建筑。对热泵的排气温度与能量利用特性进行分析并对热泵废热利用情况下的除湿转轮进行模拟与实验研究,结果表明在夏季冷却除湿工况下,热泵系统的废热足够实现除湿转轮的再生并满足室内湿负荷的要求。将复合机组的一次能源利用率与传统系统进行对比,在冬季工况下,复合机组的一次能源利用率相较于空气源热泵高25%;在夏季工况下,复合机组的一次能源利用率相较于空气源热泵高36%。     

太阳能溶液除湿空调系统的室内热舒适性模拟

结合高温高湿地区的气候特点,设计一种新型的太阳能溶液除湿空调系统,并通过CFD模拟软件Airpak对采用太阳能溶液除湿空调系统的室内舒适性进行模拟分析。模拟主要是在稳态的情况下采用对比分析的方法对同一房间分别采用太阳能溶液除湿辐射空调系统和传统一次回风空调系统进行模拟,对比分析使用这2种空调系统的室内热舒适环境,主要包括室内温度、湿度和风速。结果表明:模拟房间1人体活动区域内温度基本保持在约26℃,相对湿度在55%～60%之间,风速在0.05～0.15 m/s之间,温度和相对湿度分布较为均匀,无吹风感,热舒适性较强;而模拟房间2人体活动区域内温度基本保持在约24℃,相对湿度在40%～80%之间,风速在0.3～0.5 m/s之间,温度和相对湿度分布的均匀性较差,有吹风感,热舒适性较差。设计的太阳能溶液除湿空调系统的室内温度、湿度及速度均分布均匀、波动小且都在相应的舒适区内,室内速度场及室内热湿环境比传统空调系统优越,克服了传统溶液除湿空调系统在热湿地区的应用限制,且可充分利用热湿地区丰富的太阳能等可再生能源,并为高温高湿地区空调系统的节能改造提供一种有益参考。     

办公建筑蓄热和夜间通风的实验研究

以西安地区既有办公建筑为研究对象,主要研究蓄热和夜间通风对建筑室内热环境的影响。由7月22日至8月9日的实验结果可知,采用夜间通风措施与未采用通风措施房间的平均室内温度差值为1℃,最大差值超过2℃,采用蓄热措施后其室内温度可在此基础上进一步降低约3℃。通过分析室内温度变化频率可知,大部分时间实验房室内温度超过28℃;采用蓄热措施后,其中仅有21%的时间室内温度高于28℃;而采用蓄热体和夜间通风综合措施时,仅有4%的时间其室内温度超过28℃。因此,如果办公建筑室内热舒适上限温度为28℃,那么有96%的时间可以在不使用空调设备的情况下达到室内热舒适状态。     

基于平板热管阵列的热激活主动保温墙体实验研究

针对太阳能等低温热源的被动传输与建筑利用问题，提出一种基于平板热管阵列的热激活主动保温墙体，测试热管倾角与热源温度对其能量传输性能影响，对比热激活主动保温墙体与普通节能墙体热工性能差异。结果表明：蒸发段施加低温模拟热源后，热管实测有效导热系数为4400～35400 W/(m·℃)；主动保温情景下可降低热管倾角以提升有效导热系数，辅助功能情景下可提升倾角以达类似目的；低温热源注入可显著提升墙体热工性能，热源温度为25、35℃时，墙体实测U值由基准值0.50 W/(m²·℃)分别降至0.19和-0.08 W/(m²·℃)。     

隔断式工位空调系统气流组织与人体热舒适评价

采用K-ε湍流模型对采用隔断式工位空调的典型办公室工作微环境进行数值模拟,分析工位空调在人体周围所形成的非均一环境参数场,并进一步研究非均匀环境对人体热舒适的影响.在不同工位送风参数下对房间和人体周围环境参数的分布状况及吹风感和热舒适性进行研究.模拟结果发现:工位空调送风可以使室内温度呈现分区分布,工位送风效率高,可以...     

寒冷地区临时建筑围护结构室内热环境研究

为改善临时建筑的热环境居住情况,基于天津市某建筑工地宿舍,针对现有临时建筑存在的不足,研究围护结构的热工性能。通过增加临时建筑围护结构厚度,对比分析增加保温层和封闭空气层的室内温度及热环境改善情况,并探索较优厚度,进而提出节能性建议,以期为新建临时建筑提供节能性参考。     

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.     

新型平板热管式太阳能PV/T集热系统的性能研究

文章搭建了新型平板热管式太阳能PV/T集热系统实验台,测试了该集热系统的热电性能。此外,建立了该集热系统的数学模型,并将该集热系统的测量结果和模拟结果进行对比分析,以验证该数学模型的准确性。最后,在相近的测试条件下,对新型平板热管式太阳能PV/T集热系统和传统圆形热管式太阳能PV/T集热系统的热电性能进行对比分析。分析结果表明,在相近的测试条件下,与传统圆形热管式太阳能PV/T集热系统相比,新型平板热管式太阳能PV/T集热系统的日平均热效率和日平均电效率分别提升了16.8%和3.5%,总集热量和总发电量分别提升了78.4%和35.5%。     

低能耗建筑预制墙体洞口热桥传热模拟分析

针对装配式超低能耗钢结构住宅复合保温墙板的构造特点,对墙体外保温常用的两种保温材料进行热工计算,按照河北省《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》要求,确定了石墨聚苯板为具有更好性能的保温材料。利用有限元分析软件,对窗洞口处的热桥进行了传热模拟分析,研究了不同墙体构造,不同窗框安装方式时4种不同情况下的外窗洞口处墙体内表面温度,墙体热流密度,在此基础上分析了热桥的影响因素及降低热桥的有效方法。