低温地面辐射供暖系统调节的研究

【摘要】： 随着计量供热技术在我国的大力推行,低温地面辐射供暖在我国民用建筑中逐渐推广。当系统在正常的运行情况下,其供热优势是显著的,能达到舒适、节能、美观的效果。对于传统的散热器供暖系统,其供热调节已经具备完整的公式体系和调节方法,但由于地面辐射供暖与散热器供暖的末端装置和散热形式不同,二者的供热调节存在差别。 本文将针对地面辐射供暖系统的供热调节进行初步的研究,研究的内容包括对其供热调节公式的推导、系统变动的热力和水力工况分析、调节方法的选择、以及地板的热惰性对调节的影响。 首先,本文建立了地面辐射供暖系统的能量平衡方程,导出了其供热调节的基本公式,由基本公式得出了不同连接方式下不同调节方法的调节公式;由于调节的最终结果是调节地板表面散热量以保持室温恒定,因此本文建立了地板构造层的稳态传热数学模型,利用Flunent软件对其进行了模拟计算,得到了稳态传热时地板构造层的温度场,并计算了地板表面的平均温度和散热量。 其次,根据能量平衡方程式绘制了地板的热特性曲线,分析了供水温度、流量、地板表面材料以及管间距对地面散热量的影响,从而得到了适用于地面辐射供暖系统的集中调节方法。还针对地面辐射供暖的变流量特性进行了水力工况分析,证明了地面辐射供暖系统良好的个体调节性能。 最后,考虑到地板的热惰性,建立了地板构造层的非稳态传热数学模型,计算了地板传热的滞后时间,并和围护结构进行比较,得出地板的热惰性对调节的影响很小。 通过本文的研究可以得出,对于地面辐射供暖系统,采用集中质调节或分阶段改变流量的质调节方法是比较理想的,而量调节作为用户个体调节的方式是比较合理的。