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。     

舒适节能火墙式火炕结构及特点的研究与分析

火炕作为中国农村地区最重要的采暖方式，已经有几千年的历史。它能够在气候十分寒冷的情况下保证人们的采暖需要，是度过严冬不可或缺的重要设施。虽然人们传承了这项独特的采暖技术，由于几千年来农民的生活没有受到应有的重视，火炕虽然得到沿用，但是没有太大改进，现有普通火炕采暖效果差，炕面温度不均匀，燃料利用率低。针对当前提高农宅热舒适性的强烈愿望，本文提出了火墙式火炕，实测表明，火墙式火炕可提高农宅的热舒适性，提高火炕的效率并延长使用寿命。本文通过对火墙式火炕的结构、采暖效果、造价、使用寿命、效率方面的阐述体现了火墙式火炕的优越性。     

基于火炕的热水供暖火墙系统供暖效果研究

将火墙式火炕与热水供暖系统相结合,在火墙燃烧室的正上方加设集热器,在房间布置散热器,利用热水循环将火墙燃烧室的部分热量转移,供给其他无炕、无火墙房间.对加设热水系统后的火炕和热水系统的热工性能及室内热环境进行了实验研究.结果表明,该供暖系统在保证火炕房间供暖条件下,能够满足无炕、无火墙房间的短期供暖要求,并且提高了火炕的热舒适性;可以燃用各种生物质燃料,从而减少农村商品能的消耗.     

火墙式火炕炕体传热特征及内部烟气流动特性实验研究

火炕是目前我国北方地区解决农村采暖问题、优化能源消耗结构和提高室内热环境的一种有效方式。本文以火墙式火炕为研究对象,采用实验研究的方法,分析了火炕内部烟气温度分布、烟气物理性质、烟气流动特性,以及烟气和火炕本体热量分布,为火墙式火炕的进一步优化设计提供了依据,同时也为低流速下烟气流动换热的研究提供了参考。实验结果表明,火炕内部烟气温度主要分上、下两层,烟气质量流速维持在0.05～0.065kg/s,烟气所带热量的60%～80%传给了炕体本身,炕本体效率可高达80.5%。存在的问题是排烟损失和通过火墙正下方地面的热量损失较多,火墙式火炕的结构有待于进一步的优化。     

农村住宅夜间3种床/炕加热方式对比实验研究

提出一种新型热盘管炕作为夜间采暖方式,与村镇普遍使用的火炕、电热毯在被褥热环境和室内环境方面的差异进行对比实验。分析发现,电热毯采暖响应速度快,但被褥热均匀性差,供热能力有限,无法保障室内温度;火炕采暖响应速度较快,但被褥温度保障时间短、可调节性差,室内存在烟气,CO2浓度超标;热盘管炕采暖响应速度一般,但被褥温度分布均匀,温度稳定后人体热舒适区占比可达80%以上,且室内环境良好。     

农村住宅不同采暖方式的模拟对比分析

以数值传热学理论为基础,以同一房间内的不同采暖方式为研究对象,利用计算流体力学模拟软件对室内温度分布的情况进行分析。模拟结果显示,火炕和火墙联合供暖的方式在房间的水平方向和竖直方向均能够达到人们对室内热舒适度的要求,而且火墙的两侧供热面能够同时对室内和门厅供暖,与土暖气相比火墙有较高的热利用效率。     

火墙式火炕的结构改进实验研究

随着社会进步和农村经济的快速发展,解决农村供暖问题和改善农民居室的热舒适性迫在眉睫.尤其是北方寒冷地区和严寒地区,寻找一种农民现有经济条件能够承受的供暖方式尤为重要.火炕作为中国北方地区最普遍的供暖方式得到了广泛研究.本文通过对最新形式的火墙式火炕进行分析,发现了其存在排烟温度高、火炕内部烟气流动不均匀、炕墙中后端温度过低等缺点.针对上述缺点,提出了相应的改进措施,并通过实验对改进后的效果进行了检验.结果表明,改进后的火墙式火炕排烟温度可降低20～35℃,火炕内部烟气流动更加均匀,炕墙中后端温度得到了提升,均温提高了10～20℃,火炕的供热能力得到了大幅提高.     

火墙对严寒地区村镇住宅热环境的影响研究

火墙是北方寒地常用的传统采暖设施。通过对严寒地区村镇住宅火墙的现状调查与实地测试,从火墙的采暖效果和散热性能两方面分析其在冬季对室内热环境的影响。结果表明火墙房间的热环境基本满足舒适性要求。但也发现火墙供暖房间室温波动较大、室温及壁面温度分布不均等现象,并针对此缺陷提出了相应的改进措施和设计方法,使改进后的火墙更能满足舒适和节能要求。     

农宅火炕采暖环境热舒适温度与影响因素分析

为研究严寒地区火炕采暖不均匀环境的热舒适温度及其影响因素,对火炕农宅冬季的室内热环境进行了现场测试,建立了热舒适评价模型,并对热环境评价方法进行了分析.同时,利用CFD仿真模拟的方法对室内热舒适性的影响因素进行了分析.测试结果表明,火炕农宅冬季的室内热舒适温度为17.7 ℃,90％可接受的操作温度的范围为14.7～ 20.8℃.模拟结果表明,在保证基本供暖室温的前提下,较低的火炕表面温度、较高的辅助热源温度以及保温性能较好的围护结构,有助于减小室内温度不均匀性,增加居民热舒适感.火炕营造的微气候环境可以满足农宅居民的热舒适要求.     

北方炕民居冬季室内热环境研究

本文以陕南山地典型的带炕生土民居作为研究对象,在现场测试的基础上进行了冬季室内热环境的研究,给出了陕南山地民居在传统围护结构保温做法下火炕对室内热环境影响的定量评价,指出了火炕对室内热环境的贡献以及火炕对北方乡村民居冬季采暖的重要性。另外分析得出居民生活习惯也是影响室内热环境的一个重要因素。     

重庆农村住宅热环境调查与能耗模拟分析

通过对重庆地区农村住宅的实地调研和对农村典型住宅室内外温度的连续监测,获得农村住宅的主要围护结构类型及典型农村住宅供暖季与空调季的室内、外热环境状况,利用重庆地区自然通风适应性热舒适性评价模型进行分析。在现有农村住宅围护结构热工性能条件下,供暖季室内温度达到舒适范围的有0 d,空调季有73 d;室内热环境状况差,冬季保温要求比夏季隔热要求更高。在供暖空调设备典型运行模式下,以调研数据为基础,借助DeST-h软件对农村典型住宅供暖空调能耗进行模拟,获得了农村住宅单位建筑面积供暖空调设备耗电量。     

沼气火炕农家住宅室内热环境和空气质量分析

利用数值模拟软件FDS,选取火炕与火墙联合运行模式进行模拟.分析了不同空气过量系数条件下,空气流量对火炕表面、火墙表面以及室内温度分布的影响,以及烟囱出口CO、CO2浓度的变化.结果表明适当的空气过量系数时提高室内热环境具有促进作用;以沼气为燃料的火炕烟囱排放的CO以及CO2浓度显著下降.农家住宅采用以沼气为热源的火炕...     

采暖方式对农村住宅室内热环境影响

以农村住宅采暖房间为研究对象,分析火炕和散热器采暖方式对其室内热环境的影响。室内空气自然对流采用Boussinesq假设,辐射传输方程采用净热流法,湍流采用k-ε模型描述,建立采暖房间室内热环境数学模型,利用Fluent对火炕及散热器采暖的室内热环境进行数值模拟。     

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。     

Heat transfer model of hot-wall Kang based on the non-uniform Kang surface temperature in Chinese rural residences

Chinese Kangs are widely used for home space heating in rural residences. However, the energy efficiency of a traditional Kang is less than 20%. Thus, the hot-wall Kang is gradually becoming popular in Jilin, Heilongjiang and Inner Mongolia of China because of its higher energy efficiency, comfortable indoor thermal environment and flexibility of application. The hot-wall Kang has three operation modes. The heat transfer model of Kang in previous studies was developed based on the three assumptions, which include the uniform Kang surface temperature, the neglect of the radiation effect of gas and the thermal storage of ash soil layer. However, the model of hot-wall Kang in this paper was improved with respect to the three assumptions, which were discussed in this paper. Then, the model was validated by experiments and applied to optimize the thermal performance of the hot-wall Kang. The results showed that the simulation results were in good agreement with the measurement results. Furthermore, based on the verified model, the better thickness and material of the cover board were found to be 0.06 m and foam concrete, respectively.     

蓄热式电采暖散热器热工性能提升分析及使用注意事项

2000年起,北京市先后开展了核心区和农村地区的"煤改电"。蓄热式电采暖散热器是最为清洁的供暖技术之一,其热工性能对保证"煤改电"项目的实施效果具有重要意义。本文从蓄热式电采暖散热器工作原理及传热学基础理论出发,分析了其热工性能的影响因素及提升方式,并提出蓄热式电采暖散热器使用中的注意事项。     

炕-地组合供暖末端室内热环境及其热均匀性评价实验研究

为满足西北村镇居民冬季室内分时分区热需求,提出了一种炕-地组合供暖末端形式,对组合末端4种运行模式下的室内热环境营造效果进行了对比实验研究.掌握了组合末端不同运行模式下室内热环境昼夜变化特征,对比分析了温度空间不均匀性和辐射不均匀性.结果 表明:组合末端单独运行时均无法同时满足昼夜室内舒适温度要求,且温度空间均匀性和辐...     

我国寒冷地区农村供暖方式及节能技术解析

随着农村经济的发展,农村建筑结构及面积趋于城镇化,农民对热舒适性的需求提高,传统的供暖方式已不能满足农民的热舒适性要求。土暖气的普及使得火炕使用减少,造成大量秸秆薪柴能量浪费,甚至部分地区出现秸秆就地焚烧现象,造成环境的污染。根据寒冷地区农村住宅主要的供暖方式的现状,在探究农村生活水平和传统的生活方式允许的前提下,以节约能源和保护环境为视野,综述了节能新技术和可再生能源技术在寒冷地区农村应用的可能性,以及缓解农村住宅室内人体舒适性差的问题。