地板辐射供暖装置热性能测试不同国家标准比较研究

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随着人们生活水平的提高,建筑能耗不断增长、常规能源日益紧缺,具有节能性与舒适性等诸多优点的地板辐射供暖装置在采暖建筑中得到了越来越广泛的应用。我国2013年发布了第一部辐射供暖装置热性能测试标准JG/T 403-2013《辐射供冷及供暖装置热性能测试方法》,测试方法仍处于发展完善阶段,且由于实际供暖环境的多种多样,依据现有标准相关技术在推广过程中不能向设计人员提供准确的设计参数,影响了系统的最终使用效果。因此,本文在广泛查阅国内外辐射供暖装置热性能测试技术研究现状的基础上,通过数值模拟和实验的方法,对国内测试标准中地板辐射供暖构件测试样品的供热量进行了修正。首先,本文阐述了地板辐射供暖装置的构造和传热原理,在合理简化的基础上建立了地板辐射供暖系统传热数学模型,给出了基本控制方程组、湍流输运方程、辐射换热方程以及各单值性条件,并利用ANSYS软件对其进行了求解。通过在国家空调设备质量监督检验中心标准测试闭式小室中对地板辐射供暖构件测试样品进行热工性能测试,验证了所建立数学模型的可靠性。其次,本文详细比较了国内外现行辐射供暖装置热性能测试标准JG/T 403-2013、EN 14037、ANSI/ASHRAE 138及BLT HS/B-b-8。利用经过验证的数学模型,对相同地板辐射供暖构件测试样品在上述不同测试标准下分别进行了数值模拟计算,将模拟结果进行比较分析,发现与国内测试标准相比三种国外测试标准下的模拟结果均有约5%~11%的差别。得出了非供暖壁面温度是影响不同辐射供暖装置热性能测试标准下供热量测量值的主要环境参数。最后,使用前述数学模型,在不同非供暖壁面温度的工况下,对地板辐射供暖构件测试样品进行了数值模拟计算。引入新变量测试样品进出水平均温度与非供暖壁面面积加权平均温度间差值,考虑非供暖壁面温度对供热量的影响,对国内测试标准JG/T 403-2013下拟合的供热量特征公式进行了修正。使我国测试标准可以为不同非供暖壁面温度实际工况提供准确的设计参数,为我国地板辐射供暖装置热性能测试标准的完善发展提供建议和参考。
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