低温热水墙面辐射供暖性能研究

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由于低温热水墙面辐射供暖末端装置的布置位置及末端形式的特殊性导致其散热特性与传统的地板、吊顶辐射采暖不同,即使在室内空气温度相同的条件下,房间内的热舒适性及末端散热量亦存在差异,因此须对其散热特性及室内热舒适性进行研究。利用建立的墙面辐射供暖房间物理模型,模拟计算了管路不同几何尺寸、不同管路布置位置以及不同管外壁温度的供暖末端的散热量。结果显示:所有研究的布置形式下管路散热量随管外壁温度的增大而呈线性增加,其中管路居下布置时管路单位面积换热量最少,而居上布置和居中布置时管路单位面积换热量相差不大;随着l/d(管间距与管径之比)的增大,换热量在逐渐的增大,但是增大的幅度在逐渐降低,即l/d的作用在逐渐减小。分析了低温热水管路在墙面不同布置形式下,室内热舒适性指标PMV(预测平均评价)和PPD(预测不满意百分比)。计算结果表明:低温热水墙面辐射供暖系统的供暖末端设备的布置位置对于室内的热舒适性影响最大:而随着管间距的增大,室内处于热中性的区域逐渐扩大;管路居下布置的布置方式能够使地面附近的舒适性得以提高,而在居上布置时,地面附近的舒适性稍差。计算了供暖末端不同布置形式下,使房间内达到最佳舒适状态时所需要的热水管管外壁温度以及散热量。计算结果表明:随着管间距的增大,tw,opt(室内达到最佳舒适性时管外壁温度)在逐渐减小,同时减小的幅度在逐渐降低;管路居中布置时,tw,opt最小,也就是说在这种布置条件下,管路可在基本不增加能耗的前提下利用用更低品味的热源使室内整体达到舒适状态。对管路不同布置形式下的单位面积管路外表面的散热量进行了分析,利用乘幂的拟合形式拟合出单位面积管路外表面的散热量随热水管管外壁温度与室内空气温度之差为Δt的变化曲线,计算得出管路不同布置形式下拟合曲线的参数。
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