相变蓄热地板传热特性及其供暖房间热性能的研究

摘要

长期以来，我国北方城市冬季采暖以燃煤为主，造成了市区严重污染。一些城市开始实行以天然气、电力等清洁能源代替燃煤矿的环保政策，促进了电采暖的发展。但我国电力资源紧缺，电采暖加大了电网的峰负荷，因而只有结合蓄热才是其正确的应用途径。相变材料地板采暖系统可利用夜间低谷电对相变材料蓄热，节约波峰时用电量以达到节能、电力“移峰填谷”的目的。相变地板传热特性及其房间采暖特性成为该技术推广应用急需解决的问题之一。 本文在分析相变蓄热地板传热过程机理的基础上，通过数值模拟的手段，研究了相变材料特性、装饰层特性、电加热功率等影响因素对地板传热的影响规律，研究结果为相变地板的设计、施工和运行提供必要的理论基础。同时论文对在相变地板供热规律影响下的采暖房间室内环境开展了三维瞬态模拟研究，获得了设计工况与典型供暖日工况下供暖室内的流场与温度场，计算结果表明相变地板采暖系统在合理的设计下，完全可以满足人们热舒适度的要求，同时也实现了节能、电力移峰填谷的目的。研究结果对相变蓄热地板采暖系统的推广应用起到了一定的理论指导作用。