相变蓄热型Trombe墙冬季供热性能的测试分析

提出相变蓄热型Trombe墙应用于寒冷地区气候条件下的冬季辅助供热系统,对其供热性能开展了实验测试研究。建立设置相变蓄热型Trombe墙的实验系统,对其冬季室内空气温度、室外气象参数、集热板表面温度、空气通道温度及风速进行了测试。详细分析了通风量和供热量。实验测试结果表明:相变蓄热型Trombe墙具有良好的蓄热和辅助供热特性;通过相变材料的蓄热和放热,可以有效延长空气通道的通风时间,进而实现延续供热。测试条件下,内部上风口和内部下风口可在2 h关闭,在日出后1～2 h开启时,效果较好;在全天候可累计提供日所需供热量的28. 9%,具有较好的供热效果。     

不同的材料排列顺序复合墙体温度响应

针对在相同的加热条件下,由相同材质、相同尺寸组合构成的复合材料墙体,在不同的材料排列顺序的情况下进行室内温度响应研究,采用实验对比和软件计算,结果表明：蓄热能力小的材料比蓄热能力大的材料在墙内侧,墙内壁面温升快.这对间歇性供热房间内人体的热舒适性有较大的影响.     

基于毛细管网的相变蓄热模块实验研究

目的为提高冬季农村居民的室内舒适度,改善农居室内局部热环境,降低能耗,减少污染,提出一种新的将相变材料和毛细管网型末端相结合的相变蓄热模块供暖系统.方法根据供水温度和相变材料的填充量的不同组合设计了不同工况,并搭建了对比测试实验平台,对模块蓄放热时间及模块表面温度进行测试和分析.结果相变蓄热模块系统在填充4 kg相变材料、供水温度为50℃时蓄热时间最短,为80 min;在填充5 kg相变材料、供水温度为40℃时的蓄热时间最长,为160 min;在填充5 kg相变材料,供水温度为50℃时的蓄热时间为100 min;在填充4 kg相变材料,供水温度为40℃时的蓄热时间为120 min;填充4 kg和5 kg相变材料的模块系统表面温度保持在25℃以上的持续放热时间分别为8 h和10 h.结论相变蓄热模块供暖系统可联合火炕以及太阳能热水系统、户用小型锅炉等多种低温热源;基于毛细管网的相变蓄热模块能较好的满足用户对模块放热时间的要求,可以有效改善室内局部热环境.     

热风式相变蓄热建筑热特性研究

文中设计、加工了一种热风式相变蓄热板,布置在建筑墙体内侧,应用于建筑采暖系统中。实验测试和分析了基于相变蓄热板的模型房间换热特性,在TRNSYS软件中搭建相变蓄热房间的动态热模型,模拟得到相变蓄热房间热特性的变化规律。结果表明,安装有相变蓄热系统的房间平均温度高出普通房间4~5 ℃,说明该相变蓄热系统可以提高房间温度,改善房间的热舒适性,建立的相变蓄热系统动态热特性模型能较好地预测温度变化过程,为太阳能热风式相变蓄热建筑设计提供了参考。     

蜂窝陶瓷蓄热体换热器热性能的实验分析

对高温贫氧燃烧中的关键设备——蜂窝陶瓷蓄热体换热器的温度效率、热回收率等热性能进行了实验测试．结果表明，空气的换向时间、蜂窝陶瓷蓄热体换热器的体积等是影响其温度效率和热回收率的重要因素。     

上海地区冬季建筑室内热环境实测分析

对上海市非空调房间冬季室内热环境进行了连续测试，并在对测试结果进行详细分析和讨论的基础上，与北方典型城市非采暖房间冬季室内热状况进行了对比，指出了上海市非空调房间冬季建筑室内热环境特征。     

相变材料墙体节能效果的实验

目的研究相变材料应用于墙体内侧时,墙体在不同条件下传热系数的大小,提出以传热系数减少率作为节能效果的评价指标,考察墙体的节能效果.方法根据相变材料的节能特性,建立节能测试系统,利用变温法对复合墙体进行传热系数的测试,通过升温、恒温、降温实验,对相变墙体的节能效果进行探讨.结果随着墙体热阻的增大、升温速率的减小、相变材料掺量的增加,相变墙体的节能效果增大.保温层厚度为25 mm、升温速率为1.3℃/h时,相变墙体的节能效果最大,即在节能效果为50%的基准墙体基础上节能38.2%.结论提出了墙体的节能性能评价指标,节能效果β=K基准-K实测K基准×100%.墙体的节能效果与墙体热阻、升温速率、相变材料掺量密切相关,墙体热阻大、升温速率慢、相变掺量高其节能效果好.     

蓄热换热的温度分布与热饱和时间的数值模拟研究

在计算流体力学数值分析软件基础上，运用数值方法模拟了陶瓷蜂窝蓄热体的蓄热换热过程，得到了蓄热体及气体的轴向温度分布曲线，分析了温度随时间的变化规律，同时讨论了换向时间、烟气入口温度、蓄热体高度、蓄热材料比热等参数对热饱和时间的影响，为进一步研亮蓄热式换热机理提供了初步的理论依据．     

西安市高层住宅室内热环境的测试与评价

对西安市具有代表性的高层住宅建筑进行了夏季热环境测试，测试结果反映了西安市夏季的气候特征以及高层建筑室内热环境的现状．分析了影响高层建筑围护结构热工性能的各种因素，并针对这些影响因素，提出了改善西安市高层住宅室内热环境的技术措施．     

显热蓄热式电暖器供暖室内温度场的实验研究

基于人工气候室内温度场的实验研究,搭建了较高密度测点的温度场测试试验台,对室内水平、垂直方向上的温度随时间的变化规律以及室外温度及蓄热时间对气候室温度场的影响进行研究。实验结果表明,显热蓄热式电暖器供暖下室内水平温度梯度较小,但头脚温差大;室外温度越高,蓄热时间越长,电暖器保持其高温状态的能力也越长。采用多种数据处理方法对数据进行分析比较,结果表明,中位值方法更能反映出局部区域的温度状况。     

An improved approach for the application of Trombe wall system to building construction with selective thermo-insulation façades

An improved Trombe wall is proposed to adapt to building construction with selective thermo-insulation facades （internal and cavity wall insulation, but not external wall insulation system）. The case study is conducted in Xining, Capital city of Qinghai province in China, where the general building fa- cades are mostly selective thermo-insulation facades to fight against the severe cold. A numerical analysis is undertaken to show the effects on the improvement of the building＇s thermal environment by comparing the improved Trombe wall system with the classical Trombe wall system. The operating efficiency of the improved Trombe wall can be up to 33.85%, an increase of 56%. The results show that the improved Trombe wall works more effectively than the classical Trombe wall system in utilizing solar energy for the sample building.     

被动式太阳能加热系统动态热特性研究

为揭示特隆布墙体作为热边界条件的被动式太阳能实验房的动态热特性,对被动式太阳能实验房进行了实测;根据相关性理论分析了室内空气温度的多种相互耦合的影响因素.表明烟囱效应诱导的空气热循环是影响室内空气温度最显著的因素;根据频域分析理论研究了集热蓄热墙的传热特性;利用Ra数分析了各壁面温度对自然对流换热的影响;将间层内的自然对流简化为两个垂直平行平板的大空间自然对流问题.分析确定热循环过程中间层内的空气处于从层流到湍流的复杂流态,湍流至少覆盖墙体高度的一半;最后,根据拟舍得到的平均Nu数.将空气热循环划分为起始、稳态和消失3个阶段.     

太阳能烟囱强化自然通风的研究现状

 自然通风是一种节能的被动式通风冷却技术,其原理是在由温差引起的热压或风压的作用下驱动室内空间的空气自然流动,与机械通风相比,自然通风具有显著的节能优点。太阳能烟囱利用太阳辐射加热烟囱通道内的空气,提高温差,从而强化自然通风。本研究介绍了太阳能集热墙体(Trombe)式和倾斜集热板屋顶式两种典型太阳能烟囱的结构及其强化自然通风的基本原理。详细讨论了影响太阳能烟囱通风性能的主要因素,并介绍国内外学者对太阳能烟囱的主要研究方法和相关研究成果。太阳能烟囱的高度和深度(玻璃盖板与集热墙的间距)影响烟囱内空气的温升以及空气的自然对流的流动特点,从而影响了太阳能烟囱的自然通风流量。空气流量随着烟囱深度的增加而增加,但烟囱深度超过一定值后空气流量不增反减。当烟囱的深高比超过2.5后,烟囱出口端会出现逆流,从而抑制了通风量的增加。集热墙的结构以及倾斜角度对太阳能烟囱自然通风效果的影响与地理位置和气候条件等因素有关。研究太阳能烟囱自然通风的理论方法包括基于能量平衡分析的模型和基于计算流体力学的数值模拟。分析了太阳能烟囱自然通风研究中需要改进的问题。     

厚重型被覆结构对被动式太阳房室内热环境的影响

由于利用实体模型研究被动式太阳房室内热环境的周期较长、费用较高,为了能够经济、快速地研究被动式太阳房室内热环境,本文采用Fluent软件分别对新疆石河子地区某厚重型被覆结构蓄热的集热蓄热墙式被动太阳房及对比房进行了室内热环境的模拟与分析。结果表明:厚重型被覆结构可以在冬季提高被动式太阳房室内温度5℃以上;提高外墙内壁面温度9℃;室内温度波动可以控制在3℃以内,从而提高了集热蓄热墙式被动太阳房的热舒适性。     

基于MARS的电地热室内温度影响因素分析

在电地热运行过程中,为了对室内温度影响因素进行分析,引入了多元自适应样条回归模型。使用多元自适应样条算法对室外因素(室外温度、太阳辐射、风速、时间)、不同材料墙体、窗户朝向以及不同楼层等影响因素进行分析研究。通过结果表明：室外因素中对室内温度影响程度最大的是室外温度,其影响系数为0.405;墙体材料的导热系数为0.93时,其保温性越差,对室内温度影响越大,其影响系数为0.530;西向、东向、顶层和底层的房间保温性和隔热性最差,对室内温度影响最大,其影响系数分别为0.706、0.423、0.610、0.580。可见对室内温度影响因素分析,可以为建筑节能减排提供依据。     

高温高湿地区夏季室内热环境改善的实例研究

以１９９９年夏季在位于南宁地区的一栋实验太阳房所进行的热工测试为例,对比分析太阳房室内热环境,讨论隔热墙体,空气调节系统,屋面铁板辐射致冷等措施在高温高湿地区建筑室内热环境改善方面的可行性,表明实验太阳房夏季室内热环境有明显改善,但尚未达到舒适的温度。     

内蒙古西部超低能耗草原民居相变墙体调温节能性研究

内蒙古西部草原民居冬季室内热环境质量普遍较差,采暖能耗高,而相变材料具有优异的热工特性。探索研究在外墙中加入石蜡基相变材料改善草原民居冬季室内热舒适性和降低采暖能耗的可行性,分析在临河地区冬季典型气象条件下,墙体材质、相变材料层厚度、对流换热系数和相变潜热对内壁面温度响应和节能性的影响。结果表明:不同墙体材质的导热系数影响墙体热性能,随着导热系数减小,温度衰减倍数增加,内壁面热稳定性提升;随着相变层厚度的增加,墙体保温性能不断增强;墙体内壁面温度波幅随对流换热系数的增大而增加;随着相变潜热的增大,对提升冬季室内热环境和减少采暖能耗方面有一定作用,但其效果有限。研究结果为内蒙古西部草原民居非透明围护结构的节能设计提供参考依据。     

Indexes of Indoor Thermal Environment with Asymmetrical Radiant Field

The main features of top-floor rooms with natural ventilation are identified by investigating indoor thermal environment in summer season. One is high indoor air temperature, for this reason the indoor climate is far beyond the thermal comfort standard; the other is the inhomogeneous temperature distribution of the inner wall surfaces, and high temperature of the inner surface of the roof causes much scorching to the head of occupant. This is the characteristic of such rooms.Both features mentioned above should be considered comprehensively for the evaluation of indoor thermal environment of the top-floor rooms with asymmetric radiantfield. In order to characterize the indoor thermalenvironment of the rooms, the heat stress index, HSI and radiant heat flux reaching human head, QR should beintroduced simultaneously as thermal indexes for the indoor climate evaluation. The application of the indexes to a top-floor room is vresented and analyzed.     

云贵高原湿季室内热环境预测关系式

基于我国住宅建筑室内热环境研究的不足,以曲靖师范学院一自然通风房间为对象,对其室内温湿度、风速、墙面温度、地板温度、天花板温度、室外环境温度进行了为期半年的实地测试.对室内空气平均温度、平均辐射温度、PMV（predicted mean vote）值进行了计算.为便于快捷预测和调控云贵高原湿季室内热环境,利用线性回归分析法对PMV与平均辐射温度间的关系进行了讨论,获得了一些相关性较好的回归方程,在相似气候下对热环境预测和设计时可供参考.