基于晝夜熱需求差異的太陽能暖床散熱特性研究.pdf

1、中國建筑能耗在社會一次能耗中的比例逐年增加，而建筑能耗中采暖空調(diào)能耗占主要部分。在太陽能資源豐富的北方地區(qū)，利用太陽能采暖是改善冬季室內(nèi)熱環(huán)境的有效手段。但太陽輻射具有能流密度低、波動不連續(xù)特征等缺點，通常導致晝間有效集熱量難以滿足房間全面持續(xù)采暖的熱需求；而已有研究表明人員對晝夜室內(nèi)熱環(huán)境需求也存在顯著差異。基于此，本文提出了一種可靈活調(diào)節(jié)的晝夜兩用型太陽能采暖床散熱末端，以滿足人體對室內(nèi)熱環(huán)境晝夜差異需求。
　　介紹了新型太陽

2、能暖床系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征、尺寸規(guī)格和工作原理。通過在人工氣候室內(nèi)搭建實驗測試平臺，在開始加熱、穩(wěn)定運行、停止加熱等不同階段，對太陽能暖床在不同工況下的散熱特性進行了實驗研究。發(fā)現(xiàn)：起始加熱階段，暖床熱響應較快，加熱2h后達到穩(wěn)定運行；停止加熱階段，床體的散熱較慢，散熱完全則需10h以上；分析獲得了影響暖床散熱因素的主次關系。
　　建立了太陽能暖床系統(tǒng)物理模型，對該暖床模型的盤管表面、空腔層及床體表面等空氣流動與傳熱過程進行了分析，建立

3、了熱過程數(shù)學模型；分析獲得暖床散熱量簡化計算方法。為散熱特性及對室內(nèi)熱環(huán)境影響分析奠定理論基礎。
　　對暖床系統(tǒng)的流動與傳熱過程進行數(shù)值模擬研究，分析了盤管運行水溫、盤管間距對系統(tǒng)散熱量的影響關系；分析了晝間、夜間不同工況下與之匹配的暖床結(jié)構(gòu)特征、運行管理及設計參數(shù)；通過實驗與模擬的對比分析，驗證了暖床數(shù)學模型建立的準確性。建立暖床-房間熱環(huán)境調(diào)控模型，獲得了暖床系統(tǒng)對房間整理的加熱效果。研究給出了不同房間負荷條件下暖床系統(tǒng)盤管間