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《毛细管辐射地板供暖的室内热特性与耗气量试验研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、[摘要]进行了供水温度35°C.40°C、45°C、50°C时毛细管辐射地板供暖试验,测量了室外气温、室内不同高度的空气温度、各个壁面温度、供回水温度及燃气能源消耗量;针对夏热冬冷地区居民采暖习惯侧重研究了系统启动阶段和关闭阶段的室内热环境变化规律。结果表明,毛细管辐射地板供暖启动段房间预热时间长,且关机后在较长时间内仍能保持较舒适的热环境,应设置合理的运行时间,提高能源利用率;系统耗气量随供水温度的升高而增加,两者呈线性增长规律。[关键词]毛细管辐射;供暖;室内热特性;能源利用率我国建筑能耗约占社会总能耗的33%,其中采暖、空调能耗约占65%,是节能减排
2、的重点。降低建筑能耗主要有两条途径。一是提高建筑围护结构的保温隔热性能,但这与建筑材料的价格紧密相关,在建筑材料价格一定的情况下,提高建筑围护结构的保温隔热性能是以增加初投资为代价的。二是采用能耗相对较低的采暖、空调系统形式。除此之外,还有人们用能习惯及主观控制的影响。在最新颁布的《十三五规划纲要中》明确指出,要树立节约集约循环利用的资源观,加强全过程节约管理,提高资源利用综合效益,推广节能环保先进技术装备。我国住宅内的毛细管辐射地板的施工方法大都采用湿式施工法,地板层蓄热量大,导致了毛细管辐射地板采暖室内热响应慢及热惰性大的特点。本文针对毛细管辐射地板供
3、暖的室内热特性及能耗进行试验分析探讨启停过程中室内热环境随时间的变化规律及供水温度与能耗的关系,为科学合理的使用提高参考。1试验平台1.1试验场地本文试验场所位于四川省成都市双流县文星镇上,是一幢18层住宅建筑中的第十一层住户,总建筑面积140m2,三室两厅,包括主卧室、次卧室、书房、客厅、餐厅等。建筑平面图如图1所示。图1试验场所平面示意其中次卧室和书房尺寸分别为4000(长)x3450(宽)x2800(高)mm、4100x3150x2800mm,门的尺寸均为2100(高)x(宽)800mm,外窗的尺寸分别为1800(高)X1800(宽)mm、1500x
4、1350mm,建筑朝向一致,条件相似,用来做试验房间,进行对比研究。经观察,测试房间所在楼层均已有人入住,楼上及楼下房间仍无人入住,上下为自然室温。试验房间内各围护结构部件的热工参数详见表lo表1房间围护结构热工参数表1.2试验系统试验选用SB20型毛细管席。1000(宽)mmx3000(长)mm,主管020x2.3mm,毛细管04.3xO.8mm。毛细管下保温层为20mm的XPS聚苯乙烯挤塑板上用C15的水泥砂浆找平,约35mm厚,地板毛细管铺装图见图2,截面构造图见图3O图2毛细管地面铺装图3毛细管地面构造示意试验冷热源为燃气壁挂炉,通过分集水器分别向
5、书房和次卧供给等温、相同流量的热水,做对比硏究。1.3测量仪器及测点布置试验采用JTDL-80多通道温度热流测试仪进行测定z试验数据自动记录,记录间隔为1分钟。房间测温点布置如图4所示,两个房间温度测点布置相同。其中,空气中的测点在房间中心,高度分别为0.6m、1.2m、1.8m;地板表面测点为两个,均匀布置在房间东西对角线上;其它围护面及顶板均在中心处设置测温点。另外,在分、集水器中设置了铠装热电偶,测试两个房间的供回水温度。图4房间测温度布置图1.4试验方案书房及次卧地面均为水泥砂浆抹平地面,书房铺设1mm厚泡沫卷材做覆盖层,以对比有无覆盖对室温特性的
6、影响。根据不同的供水温度,共设置了四组试验,设定供水温度分别为:35°C.40°C、45°C、50°Ce每组试验开机运行24h,确保室内热环境进入了稳定状态。四组试验均在冬季完成,室外气象条件相差不大,试验期间,门窗均为关闭状态,房间无人员活动。由于人在室内时,坐或躺的时间远多于站立,故取空气1.2m处代表室内气温。2试验结果及分析2.1燃气壁挂炉运行模式图5为设定水温40°C时壁挂炉供回水温度曲线。可以看出壁挂炉的运行模式为间歇运行,通过实际观察,壁挂炉每次燃烧时间为固定20min,并且不随设走温度不同而改变。壁挂炉熄火后若回水温度低于设定温度12°CZ
7、便会重新启动。图中设定水温40°C,启动温度为28°C,第一次熄火后回水温度为26°C,系统立刻重新点火。定义两次点火间的时间间隔为一个运行周期,不难发现,随着系统的运行,运行周期逐渐稳定。另外,通过试验数据发现,随着供水温度的提高,壁挂炉每次待机时间减少,运行周期缩短。供水温度35°C、40°C、45°C、50°C时运行周期分别稳定在92minx67mins42min、35min左右。图5壁挂炉供回水温度曲线(40°C)2.2启动段房间升温特性图6为供水温度35°C时启动后约两个半小时的温度变化曲线z14:05为系统启动时间,包括启动段、待机及再次点火启
8、动。开机lh内,各测点温度上升较快,其中,书房地面升温13.7°C