模块化调温节能装饰板性能研究

摘要

随着社会的发展，人们对居住环境的要求也在逐步提高，从最初的可以遮风挡雨的基本需求到对室内环境舒适性的追求，因此出现相应暖通技术的市场需求。现有的供冷暖系统多为单一供冷或供暖功能，且采用制冷剂直接供能的研究较少。本文提出了模块化调温节能装饰板（后文简称调温装饰板），既可以满足一套设备冬季供暖、夏季供冷的要求，又有利于节省室内空间，美化室内供冷暖设备的外观。另外，本系统采用空气源热泵为冷热源，充分利用空气能这种可再生能源，相比于传统的燃煤供暖方式，能量利用率高，碳排放少，具有节能环保的优势。 通过理论分析、实验测试以及计算机仿真模拟对调温装饰板性能、结构、运行方式进行了分析研究及优化。对调温装饰板进行传热分析，具体分为三部分，制冷剂与铜管换热、辐射板内部传热、辐射板与室内环境换热；通过理论计算得出调温装饰板表面与室内空气的复合换热系数。实验分别对夏季、冬季使用本调温装饰板的建筑室内空气温度进行测量，结果表明：调温装饰板在测试地可以完全满足室内冬、夏季温度的要求，且室内温度垂直方向上分布均匀；实验测试了机组以三种不同方式（方式一：8:00-12:00；14:00-18:00；方式二：8:00-18:00；方式三：8:00-11:00；14:00-17:00）运行时，室内空气温度和耗电量，结果表面：三种运行方式下室内空气质量均可达到温度要求，但方式三节电至少20%，由此可见在满足室内环境的前提下控制系统运行时间对节能有重要意义，而且设备选择过大的话会造成能源浪费。经实验验证模型准确性后，分别模拟了介质温度、铜管位置以及管间距对调温装饰板表面温度的影响，模拟结果表明：铜管靠近空气侧时调温装饰板表面温度变化快，铜管位置靠近保温侧时，板面温度更均匀；随着管间距的增大板面温度与介质温度差值越大。通过计算机模拟，给出不同管间距、不同介质温度、不同室内空气温度下调温装饰板单位面积供冷/散热量表(附录1)，为调温装饰板在建筑供冷暖设计过程提供基础数据。

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摘 要

Abstract

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2辐射供暖、供冷研究现状及存在问题

1.2.1辐射供热、供冷现状

1.2.2课题组关于辐射供冷暖研究成果

1.2.3存在的问题

1.3模块化调温节能装饰板的研究内容及方法

1.3.1研究内容

1.3.2研究方法

第二章 模块化调温节能装饰板的构建

2.1辐射供冷暖基本理论

2.1.1辐射供冷暖原理

2.1.2辐射供冷暖分类

2.3模块化调温节能装饰板的功能与特点

2.4本章小结

第三章 模块化调温节能装饰板的传热分析

3.1冷热媒与管内壁的换热过程

3.2管壁与调温装饰板的换热过程

3.3调温装饰板表面与室内的换热过程

3.3.1 调温装饰板表面换热量计算

3.3.2 理论数值验证

3.4调温装饰板表面的复合换热系数

3.5模块化调温节能装饰板换热分析

3.6本章小结

第四章 模块化调温节能装饰板的实验研究

4.1实验内容及方法

4.1.1实验条件

4.1.2夏季实验内容及方法

4.1.3冬季实验内容及方法

4.2实验过程

4.2.1夏季

4.2.2冬季

4.3.1夏季

4.3.2冬季

4.4本章小结

第五章 模块化调温节能装饰板的模拟研究

5.1 CFD简介

5.1.1 CFD的发展

5.1.2 fluent简介

5.2模拟模型的建立

5.2.1模拟对象

5.2.2建立模型

5.2.3模型的验证

5.3模拟计算及结果分析

5.3.1 铜管位置对辐射板表面温度的影响

5.3.2 管间距对调温装饰板表面温度的影响

5.3.3 介质温度对调温装饰板供暖时表面温度的影响

5.3.4 介质温度对调温装饰板供冷时表面温度的影响

5.4模块化调温节能装饰板换热量

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

附录1-1冬季模块化调温节能装饰板散热量

附录1-2夏季模块化调温节能装饰板供冷量

致谢

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