工学工业设计毕业论文 一种低温地板辐射采暖系统热工性能的实验研究

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1、湖南师范大学本科毕业论文考籍号：XXXXXXXXX姓名：XXX专业：工学工业设计论文题目：一种低温地板辐射采暖系统热工性能的实验研究指导老师：XXX二〇一一年十二月十日摘要　　为了推广应用具有节能和热舒适特性的低温地板辐射采暖系统，各种型式的地析辐射系统的热工特性的研究势在必行。通过对PTR（改良聚丙烯）管材，等密度双回型铺高方式的低温地板辐射采暖的实验研究，获得了此系统的热工特性曲线，反映了流量，散热量，供水温度之间的变化关系。对比传统的采暖方式--散热器采暖中的钢制柱式散热器的传热特性，结合实验数据，笔者提出了在供水温度在30℃～65℃之间，水系统

2、流量在0.03M3/H～0.60M3/H时此种低温地板辐射采暖系统中地板辐射的热工特性计算公式，并将部分实验值与理论计算值进行了对比分析，初步地验证了此公式的有效性。　　关键词　　地板辐射采暖；热工特性；实验研究一、问题的提出　　　　低温地板辐射采暖是一种利用建筑物内部地面进行供暖的系统。在我国，低温地板辐射采暖是一种新兴的供暖方式。当前，对此系统的热工特性和供热的基本规律的认识尚不完备和成熟。因此，笔者通过对天津大学环科院的地板地板辐射采暖系统实验小室（4000CM×2960CM×2000CM）进行了实验研究和分析，希望获得主要热工参数之间的变化规律

3、，并试图在结合此系统的热工特性实验数据的基础上，回归出系统热流量与计算对数温差和系统流量的数量关系(计算公式)。　　二、实验装置介绍　　　　1　实验装置平面示意图　　　　　　　　　　　　　　　2系统装置说明　　本低温地板辐射采暖系统是由热工参数测量子系统，温度控制子系统，地板辐射采暖子系统构成。　　（1）参数测量子系统：　　由DANFOSS智能化热力参数测量仪完成供回水温度，水系统瞬时流量和水系统散热量的测量。室内温度由标准水银温度计测量而得。同时采用红外线温度测量仪测出地板表面的温度值，以供实验参考。　　（2）温度控制子系统　　由四组电加热管（每组热

4、功率2000瓦），调压箱，220伏特交流电源，电路连接用铜线组成。　　（3）地板辐射采暖子系统：　　水箱一个（热源），闸阀（三个）改良聚丙烯（PTR）管材，实验用水管组成。地板辐射采暖铺设图（一）地板辐射采暖地面做法剖面图（二）　　a.图一中，地板辐射的PTR管材的管径为DN20。　　b.图二中，剖析面从下到上各部分依次为（1）基础地面，（2）聚苯乙烯保温层，（3）铝箔，（4）卵石混凝土，（5）水平找平层，（6）地板面。　　三．实验内容：　　　　1．实验数据采集方案：　　采用定供水温度变流量法（参考文献4）：通过选定供水温度，调节系统瞬时流量，使流量满

5、足欲先选定值。待系统稳定后，读取其它测量参数数据。　　2．选定数据分布　　供水温度：65℃，55℃，45℃，40℃，35℃，30℃（摄氏度）　　流量：0.03M3/H，0.05M3/H，0.10M3/H，0.150M3/H，0.20M3/H，0.30M3/H，0.45M3/H，0.60M3/H(立方米/小时)　　四．数据图表输出：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　地板辐射采暖系统流量M3/H（横坐标）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　--热量KW（从坐标）关系图象（图二）　　　　　　　　　　　　　　　　　　不同

6、的标记线代表不同的供水温度下的测量曲线*　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　柱式散热器的流量M3/H（横坐标）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　--热量KW（从坐标）关系图为（图三）参考文献3　　　　1．从图二中，我们直观的可以得出以下结论：　　水系统流量在0.03M3/H～0.6M3/H之间变化时，随着流量的增加，系统散热量对水系统流量的变化量将逐渐减小。　　2．从”图表二”和”图表三”的对比中，我们直观的可以得出以下结论：　　参考典型柱式散热器的热工特性，通过图二与图三的直观对比，笔者发现柱式散热器与地

7、板辐射的热工特性，通过图二与图三的直观对比，笔者发现柱式散热器和地板辐射的热工特性相似性。所以，本系统的Q（系统的散热量）由ΔT（计算对数温差）和G（系统流量）共同决定，即Q（系统的散热量）是ΔT（计算对数温差）和G（系统流量）的函数。（系统向供热空间的散热量）=Q0（系统的散热量）×0.9定Q1（向下供热量）为Q0（系统的散热量）的10%Q0=Q+Q1关于ΔT（计算对数温差）和G（系统流量）的具体定义见”公式一”的说明部分五、数据分析：　　　　1．数据的分析：　　应用的非线形三元两因素回归方法，在不同标准供水温度下，均均选取21组测量数据得到--供水

8、温度在30℃～65℃之间，水系统流量在0.03M3/H～0.60M3/H时，管间距为200MM