相变蓄热型地板辐射采暖系统性能研究

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时间:2019-05-16

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1、相变蓄热型地板辐射采暖系统性能研究StudyontheperformanceofRadiantFloorHeatingSystemBasedonEnergyStorageTechnology学科专业:热能工程作者姓名:唐晓磊指导教师:吕石磊教授天津大学环境科学与工程学院二零一七年十二月[j独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研宄成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作

2、。与我了明确的说明并表示了谢意。.:学位论文作者签名:签字曰期年A月曰齡11雇:|学位论文版权使用授权书I本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有、缩印或扫描等复制手段保存关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者齡:|/■:签字曰期说年曰签字曰期:年月曰丨丨%匕丨丨7/]丨I.■\.:?■摘要低温地板辐射采

3、暖末端以舒适、节能的特点目前被城镇居民广泛使用,而我国北方农村居民仍然采用火炕等传统的采暖方式,舒适度差,能源利用率低,环境污染严重。随着农村居民生活水平的提高,开发太阳能等清洁能源用于地板辐射采暖系统成为未来农村供暖的趋势。目前北方各地大力开展农村煤改电采暖,并推行峰谷电价政策缓解电网压力,但电能的供需矛盾仍未得到解决。太阳能等新能源能流不稳定、存在间歇期的特点,阻碍了其在我国采暖领域的应用。而相变蓄能技术可实现能量的移峰填谷,为清洁能源应用于农村采暖提供了新的思路。本研究将相变蓄能技术、地板辐射采暖末端、太阳能光热技术有机结合,设计了一种以太阳能和电能为热源的相变蓄热型地板辐射

4、采暖系统。通过实验和理论分析方法对系统的室内热环境、地板热工性能、节能性、经济性等展开了研究。开发了一种全封闭式蓄热型地板辐射采暖管作为并联同程可调节型蓄热地板的基本组件,建立了采暖系统实验平台。对采暖房间展开了间歇供暖测试,主要分为太阳能蓄热工况、谷价电蓄热工况、太阳能与谷价电分时蓄热工况。利用作用温度、地表温度、垂直温差、预测平均评价(Predicted Mean Vote,PMV)、预测不满意百分比(Predicted Percent Dissatisfied,PPD)指标对系统室内热环境进行了评价;采用对比分析、相关性分析、回归分析方法对热负荷高峰与低谷间歇供暖的室内热环境

5、进行了研究;通过对比单时蓄热工况和分时蓄热工况的室内热环境,研究了间歇期长短对供暖效果的影响。分析了地板内部相变过程,对地板热工性能进行了评价。相变蓄热型地板辐射间歇采暖系统用于农村住宅达到了居民的热舒适要求。在一个间歇供暖周期内,热负荷低谷供暖的室内热环境较热负荷高峰供暖的热惰性强,若将同样的能量分时段提供给房间,则室内温度场更均匀,热舒适度更高。系统利用太阳能与夜晚电力低谷电能作为热源,节能性、经济性及环境效益显著。关键词:相变材料,地板辐射采暖,热工性能,热舒适,间歇供暖IABSTRACTAs a comfortable and energy saving way of he

6、ating, the radiant floor heating system getsmore attention by urban residents nowadays. However, the rural areas in northern China still use the traditional heating system such as Kang, which has poor thermal comfort and energy efficiency,and pollutesenvironment. With the improvement of living

7、 standards of rural residents, it will become a trend of future heating that developing the radiant floor heating system with clean energy. At present, the government is vigorously promoting coal-to-electricity heating in northern rural

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