雙層相變蓄能地板輻射供冷/暖系統(tǒng)及其熱性能研究
發(fā)布時間:2021-01-02 01:38
隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高,對室內(nèi)熱環(huán)境的舒適度也逐漸提高,這就造成了建筑能耗逐年增長,而在建筑能耗中所占比例最大的就是采暖空調(diào)能耗。目前日益發(fā)展成熟的輻射供冷暖方式具有明顯的舒適節(jié)能衛(wèi)生等優(yōu)勢深入人心。同時,國家為了調(diào)節(jié)電力消耗的不均衡性實行了峰谷電價政策,鼓勵居民使用夜間低谷電,從而減小電網(wǎng)峰谷差。鑒于上述背景,將相變蓄能技術(shù)與輻射末端相結(jié)合,來達到利用相變材料的高儲熱密度在夜間蓄能白天釋能來滿足室內(nèi)熱環(huán)境要求的目的。本文首先將相變蓄能技術(shù)與已經(jīng)發(fā)展成熟的輻射采暖地板和輻射供冷吊頂相結(jié)合,選擇合適的相變材料添加在地板中構(gòu)成相變蓄能采暖地板,添加在吊頂中構(gòu)成相變蓄能供冷吊頂。對所構(gòu)建的相變末端物理模型進行合理的簡化假設(shè),建立二維非穩(wěn)態(tài)傳熱數(shù)學模型。利用fluent軟件對相變蓄能采暖地板冬季采暖工況和相變蓄能供冷吊頂夏季供冷工況進行模擬。結(jié)果表明將相變材料添加在輻射末端之中可以達到夜間低價電蓄能8小時,白天釋能來滿足室內(nèi)熱環(huán)境要求的目的。兩種末端結(jié)構(gòu)在各自工況下的釋能階段輻射表面溫度均保持穩(wěn)定狀態(tài),溫度波動很小,可以提高室內(nèi)熱舒適度。鑒于上述兩套裝置并用才能滿足冬夏兩季的使用需要,設(shè)計...
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 能耗現(xiàn)狀與建筑能耗
1.1.2 電力峰谷差與蓄能技術(shù)
1.1.3 輻射供冷暖方式
1.2 國內(nèi)外對相變蓄能供冷暖技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 課題的提出及研究內(nèi)容
第二章 相變蓄能輻射系統(tǒng)的設(shè)計及模擬研究
2.1 輻射供冷暖系統(tǒng)的工作原理
2.2 輻射供冷暖系統(tǒng)的組成
2.3 相變蓄能末端裝置設(shè)計
2.4 相變蓄能末端的模擬基礎(chǔ)
2.4.1 相變問題的數(shù)值求解模型
2.4.2 相變蓄能末端傳熱數(shù)學模型建立
2.4.3 相變蓄能末端傳熱過程的數(shù)學描寫
2.4.4 Fluent模擬計算軟件概述
2.4.5 相變蓄能末端的Fluent模型設(shè)定
2.5 本章小結(jié)
第三章 單一功能相變蓄能末端裝置的模擬結(jié)果與分析
3.1 相變蓄能采暖地板冬季工況的模擬結(jié)果
3.1.1 相變蓄能采暖地板蓄熱過程分析
3.1.2 相變蓄能采暖地板放熱過程分析
3.1.3 相變蓄能采暖地板一個供暖周期溫度和地表熱流分析
3.2 相變蓄能供冷吊頂夏季工況的模擬結(jié)果
3.2.1 相變蓄能供冷吊頂蓄冷分析
3.2.2 相變蓄能供冷吊頂放冷分析
3.2.3 相變蓄能供冷吊頂一個供冷周期溫度和地表熱流分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 雙層相變蓄能地板的結(jié)構(gòu)設(shè)計與熱性能模擬研究
4.1 雙層相變蓄能地板輻射系統(tǒng)設(shè)計
4.1.1 雙層相變蓄能地板的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1.2 雙層相變蓄能地板輻射系統(tǒng)工作流程
4.2 冷上熱下雙層相變蓄能地板蓄放熱特性模擬
4.2.1 冷上熱下雙層相變蓄能地板冬季供暖工況模擬
4.2.2 冷上熱下雙層相變蓄能地板夏季供冷工況模擬
4.3 熱上冷下雙層相變蓄能地板蓄放熱特件模擬
4.3.1 熱上冷下雙層相變蓄能地板冬季供暖工況模擬
4.3.2 熱上冷下雙層相變蓄能地板夏季供冷工況模擬
4.4 不同結(jié)構(gòu)末端裝置供冷暖工況對比分析
4.4.1 冬季供暖工況對比
4.4.2 夏季供冷工況對比
4.5 本章小結(jié)
第五章 雙層相變蓄能地板房間的熱性能實驗研究
5.1 實驗房間及地板結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1.1 實驗房間及實驗環(huán)境
5.1.2 實驗用相變材料
5.1.3 地板結(jié)構(gòu)的設(shè)計與構(gòu)建
5.2 實驗循環(huán)系統(tǒng)
5.3 實驗測試儀器
5.4 實驗測試內(nèi)容
5.5 實驗步驟
5.6 實驗工況方案和結(jié)果分析
5.6.1 冬季實驗工況和結(jié)果分析
5.6.2 夏季實驗工況和結(jié)果分析
5.6.3 兩種地板結(jié)構(gòu)冬夏工況對比
1) 冬季工況
2) 夏季工況
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 后續(xù)展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國能源概況與能源消耗現(xiàn)狀分析[J]. 羅麒. 商. 2013(16)
[2]石蠟相變儲能材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用[J]. 孫凱,晏鳳梅,張步寧,崔英德. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學院學報. 2011(03)
[3]既有建筑節(jié)能改造技術(shù)與實踐[J]. 白雪蓮,吳利均,蘇芬仙. 建筑節(jié)能. 2009(01)
[4]對中國能源問題的思考[J]. 江澤民. 中國石油和化工經(jīng)濟分析. 2008(06)
[5]相變材料蓄能式低溫熱水采暖地板熱性能模擬[J]. 張群力,狄洪發(fā),林坤平,張寅平. 工程熱物理學報. 2006(04)
[6]室內(nèi)低溫地板輻射采暖的溫度分布及湍流流動數(shù)值模擬[J]. 馬良棟,陶文銓,戴穎,孫德興. 工程熱物理學報. 2005(03)
[7]定形相變材料蓄熱地板電采暖系統(tǒng)熱性能[J]. 林坤平,張寅平,狄洪發(fā),楊睿. 清華大學學報(自然科學版). 2004(12)
[8]共晶鹽低溫蓄冷材料的實驗[J]. 李興仁,童明偉,吳碧容. 重慶大學學報(自然科學版). 2004(08)
[9]利用焓法和有效熱容法對定形相變材料熔解過程分析的比較研究[J]. 葉宏,何漢峰,葛新石,徐斌. 太陽能學報. 2004(04)
[10]定形相變貯能式地板輻射采暖系統(tǒng)數(shù)值模型的實驗驗證及參數(shù)分析[J]. 葉宏,程丹鵬,葛新石,莊雙勇,王軍. 太陽能學報. 2004(02)
碩士論文
[1]我國既有建筑綠色節(jié)能改造的效益分析及政策建議[D]. 方明露.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]毛細管網(wǎng)輻射供冷的傳熱分析及熱舒適性研究[D]. 陳鵬.東華大學 2013
[3]低溫地板輻射冷熱聯(lián)供系統(tǒng)傳熱特性的研究[D]. 伍品.北京工業(yè)大學 2009
本文編號:2952393
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.1.1 能耗現(xiàn)狀與建筑能耗
1.1.2 電力峰谷差與蓄能技術(shù)
1.1.3 輻射供冷暖方式
1.2 國內(nèi)外對相變蓄能供冷暖技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 課題的提出及研究內(nèi)容
第二章 相變蓄能輻射系統(tǒng)的設(shè)計及模擬研究
2.1 輻射供冷暖系統(tǒng)的工作原理
2.2 輻射供冷暖系統(tǒng)的組成
2.3 相變蓄能末端裝置設(shè)計
2.4 相變蓄能末端的模擬基礎(chǔ)
2.4.1 相變問題的數(shù)值求解模型
2.4.2 相變蓄能末端傳熱數(shù)學模型建立
2.4.3 相變蓄能末端傳熱過程的數(shù)學描寫
2.4.4 Fluent模擬計算軟件概述
2.4.5 相變蓄能末端的Fluent模型設(shè)定
2.5 本章小結(jié)
第三章 單一功能相變蓄能末端裝置的模擬結(jié)果與分析
3.1 相變蓄能采暖地板冬季工況的模擬結(jié)果
3.1.1 相變蓄能采暖地板蓄熱過程分析
3.1.2 相變蓄能采暖地板放熱過程分析
3.1.3 相變蓄能采暖地板一個供暖周期溫度和地表熱流分析
3.2 相變蓄能供冷吊頂夏季工況的模擬結(jié)果
3.2.1 相變蓄能供冷吊頂蓄冷分析
3.2.2 相變蓄能供冷吊頂放冷分析
3.2.3 相變蓄能供冷吊頂一個供冷周期溫度和地表熱流分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 雙層相變蓄能地板的結(jié)構(gòu)設(shè)計與熱性能模擬研究
4.1 雙層相變蓄能地板輻射系統(tǒng)設(shè)計
4.1.1 雙層相變蓄能地板的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.1.2 雙層相變蓄能地板輻射系統(tǒng)工作流程
4.2 冷上熱下雙層相變蓄能地板蓄放熱特性模擬
4.2.1 冷上熱下雙層相變蓄能地板冬季供暖工況模擬
4.2.2 冷上熱下雙層相變蓄能地板夏季供冷工況模擬
4.3 熱上冷下雙層相變蓄能地板蓄放熱特件模擬
4.3.1 熱上冷下雙層相變蓄能地板冬季供暖工況模擬
4.3.2 熱上冷下雙層相變蓄能地板夏季供冷工況模擬
4.4 不同結(jié)構(gòu)末端裝置供冷暖工況對比分析
4.4.1 冬季供暖工況對比
4.4.2 夏季供冷工況對比
4.5 本章小結(jié)
第五章 雙層相變蓄能地板房間的熱性能實驗研究
5.1 實驗房間及地板結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1.1 實驗房間及實驗環(huán)境
5.1.2 實驗用相變材料
5.1.3 地板結(jié)構(gòu)的設(shè)計與構(gòu)建
5.2 實驗循環(huán)系統(tǒng)
5.3 實驗測試儀器
5.4 實驗測試內(nèi)容
5.5 實驗步驟
5.6 實驗工況方案和結(jié)果分析
5.6.1 冬季實驗工況和結(jié)果分析
5.6.2 夏季實驗工況和結(jié)果分析
5.6.3 兩種地板結(jié)構(gòu)冬夏工況對比
1) 冬季工況
2) 夏季工況
5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究總結(jié)
6.2 后續(xù)展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]我國能源概況與能源消耗現(xiàn)狀分析[J]. 羅麒. 商. 2013(16)
[2]石蠟相變儲能材料在建筑節(jié)能中的應(yīng)用[J]. 孫凱,晏鳳梅,張步寧,崔英德. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學院學報. 2011(03)
[3]既有建筑節(jié)能改造技術(shù)與實踐[J]. 白雪蓮,吳利均,蘇芬仙. 建筑節(jié)能. 2009(01)
[4]對中國能源問題的思考[J]. 江澤民. 中國石油和化工經(jīng)濟分析. 2008(06)
[5]相變材料蓄能式低溫熱水采暖地板熱性能模擬[J]. 張群力,狄洪發(fā),林坤平,張寅平. 工程熱物理學報. 2006(04)
[6]室內(nèi)低溫地板輻射采暖的溫度分布及湍流流動數(shù)值模擬[J]. 馬良棟,陶文銓,戴穎,孫德興. 工程熱物理學報. 2005(03)
[7]定形相變材料蓄熱地板電采暖系統(tǒng)熱性能[J]. 林坤平,張寅平,狄洪發(fā),楊睿. 清華大學學報(自然科學版). 2004(12)
[8]共晶鹽低溫蓄冷材料的實驗[J]. 李興仁,童明偉,吳碧容. 重慶大學學報(自然科學版). 2004(08)
[9]利用焓法和有效熱容法對定形相變材料熔解過程分析的比較研究[J]. 葉宏,何漢峰,葛新石,徐斌. 太陽能學報. 2004(04)
[10]定形相變貯能式地板輻射采暖系統(tǒng)數(shù)值模型的實驗驗證及參數(shù)分析[J]. 葉宏,程丹鵬,葛新石,莊雙勇,王軍. 太陽能學報. 2004(02)
碩士論文
[1]我國既有建筑綠色節(jié)能改造的效益分析及政策建議[D]. 方明露.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[2]毛細管網(wǎng)輻射供冷的傳熱分析及熱舒適性研究[D]. 陳鵬.東華大學 2013
[3]低溫地板輻射冷熱聯(lián)供系統(tǒng)傳熱特性的研究[D]. 伍品.北京工業(yè)大學 2009
本文編號:2952393
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