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低温热水地板辐射采暖系统作为一种既节能又舒适的新型采暖方式,国内外对其节能性和节能能力进行了相当多的研究,但结论不尽一致;同时对如何进行低温热水地板辐射采暖系统的优化设计的研究很少。 本文将根据室内空气和围护结构内表面的热平衡,建立一描述采暖房间室内传热过程的热网模型,基于该热网模型,可以进行采暖空间热环境动态分析和采暖系统能耗分析评价。 基于上述采暖空间的热网模型,运用Matlab数学软件编程,对低温热水地板辐射采暖方式和对流采暖方式下房间的热环境进行动态分析,并对这两种采暖方式下采暖系统的能耗进行计算机模拟计算,结果表明低温热水地板辐射采暖系统相对于对流采暖系统有显著的节能性。 采暖空间的室内热舒适度主要是由两个因素来决定的:室内平均辐射温度和室内空气温度,这两个参数同时也影响室内采暖系统的能耗大小,因此,如何在保证室内人体热舒适要求的条件下,最大限度地减少低温热水地板辐射采暖系统的能耗?对于给定围护结构热物性参数和室外气候参数的条件下,室内平均辐射温度和室内空气温度的大小取决于系统的设计参数:辐射板的布置方式(周边布置和中心布置)、辐射板尺寸和辐射板铺设位置。基于热网模型,利用Matlab软件编程对采暖空间在不同设计参数下室内的热环境和能耗进行数值分析,得出了低温热水地板辐射采暖系统的性能和能耗指标随这些参数变化的规律,从而为低温热水地板辐射采暖系统的优化设计提供了参考。 本文基于采暖空间的热网模型得到了室内作用温度对室外干扰的传递函数,并在此基础上引入了基于作用温度的低温热水地板辐射采暖的反馈控制系统模型。