炕、散热器、火墙供暖房间热环境数值模拟研究

用数值模拟的方法对比吊炕、火墙、散热器供暖房间和传统落地炕、火墙、散热器供暖房间的热环境分布.模拟了采暖房间Y=2 m平面的温度分布云图,计算出两种房间的热舒适PMV指标和PPD.通过分析得出,吊炕、火墙、散热器供暖房间的热环境比较舒适,长期使用吊炕节能效果明显.     

典型火炕形式的供暖特性及适应性对比分析

火炕作为北方村镇地区主要的供暖方式,对人民生活和室内环境具有举足轻重的影响.本文针对目前出现的3种典型火炕形式:传统落地炕、架空炕和火墙式火炕,根据各自特点对其供暖特性进行了分析比较,指出了不同形式火炕的优缺点以及在不同条件下的适应性,以期为居民结合自身房屋特点和需求合理选择室内火炕供暖方式提供参考.     

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.     

北方农村地区集成供暖系统模拟分析

农村住宅供暖系统存在的主要问题包括商品能源消费比例大、建筑材料及供能设备落后、可再生能源应用方式单一、蓄能方式、蓄热材料缺乏等,针对这些问题对农村供暖系统进行集成设计,采用fluent软件对集成采暖房间的温度场进行模拟分析,在满足人们所需要的室内供暖温度舒适性要求的前提下,确定以毛细管网单独供暖的供水温度以及毛细管网和火炕联合供暖模式下的毛细管网供水温度和火炕内部盘管热水温度,为北方农村住宅集成供暖系统优化设计、热舒适分析等提供了理论依据。     

吊炕、火墙、散热器两种布局下供暖房间热环境数值模拟

用数值模拟的方法分析当吊炕、火墙、散热器在房间中布局位置不同时对室内热环境产生的影响.在吊炕、火墙、散热器不同布局下,用流体力学(CFD)数值模拟方法模拟出房间X=2m,Z=1.7m平面的温度分布,以此来确定合理建筑布局.在吊炕、火墙、散热器不同布置情况下,模拟得到不同观测面的温度分布.通过模拟比较分析得出2种建筑布局中,布局-温度分布合理.     

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。     

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。     

火墙式火炕热工性能的实验研究

火炕是北方村镇最广泛使用的采暖方式。旧式火炕存在炕面温度不均匀、室内热环境差和室内空气品质差等问题。火墙式火炕具备火炕和火墙的双重热工性能,不需要辅助设备即可满足采暖要求,是经济环保型的火炕,适应建设社会主义新农村的需要。本文以大连瓦房店一户农宅为对象,采用实地测试的方法,研究了火墙式火炕的热工性能及其作用下的室内热环境。结果表明,火炕以辐射散热为主要形式,约占总散热量的60%;火炕中增加火墙结构,可提高炕面温度的均匀性和火炕的即热性,在冬季室外温度较低的情况下,仍可使室内温度维持在15~18℃。     

主动式太阳房相变蓄热地板供暖实测研究

本实验考虑到建筑本身的节能,采用了保温、隔热性能良好的高性能围护结构搭建了主动式太阳房,以太阳能热水为热源,实验房的2个房间分别采用相变蓄热地板供暖系统与干式地埋管地板供暖系统,实测了2种地板供暖系统的蓄放热性能以及其对房间热性能的影响。运用相变蓄热地板供暖的房间,提高了室内最低温度的同时,温度波动减小了3.5℃,铺设的相变材料利用率较高。可根据需要进行自动调节的主动式太阳房供暖系统与相变蓄能地板的结合应用达到了节能降耗和提高房间舒适度的效果。     

寒冷地区太阳能炕采暖系统

针对我国东北地区农村采用炕采暖的传统生活习惯,设计了一种太阳能炕采暖系统。该系统充分体现了传统炕采暖的优点,将蓄热池与火炕相结合,利用太阳能采暖低温水系统蓄热供暖,夏季可以提供生活热水,冬季可以同时供应热水和暖气。太阳炕下设有烟气、烟道,综合利用炊事和补燃烟气余热,达到节能的效果。     

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。     

Low-energy envelope design of residential building in hot summer and cold winter zone in China

With the development of the economy, the demand for energy in hot summer and cold winter zone in China is increasing very fast while the energy supply is going short. Air conditioning both for cooling and heating accounts for more than 50% of the total electricity used in the residential sector. This paper used eQUEST software to analyze envelope design on energy saving of air conditioner (AC) and the effects of energy saving strategies on AC electric consumption of different orientation rooms in hot summer and cold winter zone in China, which included exterior wall thermal insulation, solar radiation absorptance of exterior wall, area ratio of window to wall, categories of glazing and kinds of shading system, and two combined strategies. The results indicate that envelope shading and exterior wall thermal insulation are the best strategies to decrease the AC electric consumption which achieved a saving of 11.31 and 11.55%. The optimization of different strategies can decrease the annual electric consumption of AC by 25.92%, and cooling and heating electric consumption is decreased by 21.08 and 34.77%, respectively.     

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。     

内保温住宅的户间传热温差

以目前新建住宅中较为普遍的钢筋混凝土内保温外墙、陶粒混凝土内墙结构的居住建筑为对象，建立房间不稳态传热的数学模型，通过数值求解，得出了四种典型房间，在北京地区供暖室外设计温度下，采用分室调节最低值（即停止采暖）时，其室温和邻室的户间传热温差及房间围护结构温度分布的变化规律，为进行住宅按户计量供暖设计热负荷的确定，提供了户间传热计算的依据，也为按户计量收费和建筑保温及防结霜研究提供了参考依据。     

工业用户燃气计量设施的互为备用

阐述了气体涡轮流量计的安装要求,工业用户燃气计量设施配置需考虑的主要因素,分析了工业用户燃气计量设施的互为备用方案。     

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。     

内蒙古赤峰地区典型农村住宅被动式节能改造模拟

随着我国经济的发展,农村建筑能耗已成为我国建筑节能不可忽略的一部分,尤其是北方严寒地区,采暖能耗更为突出。本文针对内蒙古赤峰地区典型农村住宅,提出了两种被动式节能改造方案——附加被动式阳光房和增加外墙保温性能,利用DeST-h软件模拟分析了基准住宅在改造前后的室温变化和全年采暖负荷指标。结果表明:(1)加阳光房后卧室和厨房的温度降低,门厅温度升高,建筑整体采暖节能率只有6.59%;(2)墙体外保温方式可有效提高各房间温度,减少采暖热负荷,采暖节能率达31.52%;(3)严寒地区使用双层钢窗的农村住宅采暖节能改造不适合采用被动式阳光房方式,适合采用墙体外保温的方式。     

冷凝式锅炉辅助太阳能供热系统性能分析

根据我国北方太阳能供热的特点，提出了冷凝式锅炉辅助太阳能热水器供热系统，分析了该系统的特点；并与其他两种热源辅助太阳能热水器供热系统(电加热器和家用燃气锅炉辅助太阳能热水器供热系统)进行了经济性和环保性比较。     

Chinese kang as a domestic heating system in rural northern China—A review

The Chinese kang is an ancient integrated home system for cooking, sleeping, domestic heating and ventilation. It is still widely used today in nearly 85% of rural homes in northern China. In 2004, there were 67 million kangs used by 175 million people. Existing kang designs are mostly based on the intuition and accumulation of craftsman experience. There is a trend that Chinese kang is gradually replaced by bed and coal-burning radiators, domestic heating stoves, etc. using commercial energy. As rural building heating constitutes 25% of total building energy consumption in China, we consider that the transition and new technologies for rural home heating in northern China is crucial for managing future building energy consumption in China. This paper reviews the basic heat transfer and airflow principles of Chinese kang, as well as describing the traditional grounded kang and the relatively new elevated kang. The thermal performance of the kang is shown by data from literature and field surveys. The future of Chinese kang and research needs is also briefly discussed. There is also a need for scientific study in addition to experience accumulation, to form basis for engineering design.