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近年来,以碳纤维发热线作为发热体的远红外电地暖系统,越来越受到关注。关于碳纤维复合材料电地暖热工性能的研究报导多,大多针对碳晶板,关于发热线的研究很少。本论文结合产学研项目,基于天津JSM建筑材料有限公司(简称JSM)技术现状及工程案例,实验与模拟相结合,针对碳纤维发热线电地暖热工性能展开系列研究。主要工作包括:JSM碳纤维发热线电地暖技术现状及工程案例分析。系统调研和分析了JSM碳纤维发热线加工工艺、地暖系统及案例。工程案例铺设负荷等基本凭经验,运行效果表述基本属于定性参考。碳纤维发热线电地暖热工性能实验。模拟JSM实际工程案例,设计并搭建了碳纤维发热线电地暖实验小室及热工性能实验系统(JSM发热线1组,标称功率为230 W(220V),长1.71 m×宽1.31 m×高0.955 m)。结果表明,220 V加热67 min,地表温度由18℃升至25℃;发热线前期升温速度较快,表面温度10 min时达到45℃,平均升温速率为2.7℃/min,95 min时稳定在65℃。实验小室温度场模拟。结合热工性能实验,利用CFD软件fluent,针对实验小室,采用实验测得地板表面升温函数,分析了不同时刻,中间竖直面以及中间水平面温度场。实际单体房间地暖系统设计及室内温度场模拟。针对某单体房间(JSM保安室,长3.5 m×宽3.5 m×高3 m,主体砖结构),采用《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012计算了设计供暖热负荷。设计供暖热负荷为3392W,折合15组发热线(230W/组),均布在地面,铺设间距为5-6 cm。当室内初始温度为12℃,室外温度选取2017-2018供暖季十一月、十二月、一月相应的日均最低气温,分别为1℃、-5℃和-8℃,室内温度场模拟结果表明,相应三个室外温度条件下,分别加热35 min、65 min、75 min时,室内温控平面(距地面1.4 m)平均温度可以达到18℃。综上,结合碳纤维发热线加工工艺的改善,碳纤维发热线铺设方案优化及温控模式优选,有利于充分发挥碳纤维发热线热响应速度快、分布式优势,在时间和空间两个维度上进行负荷调节,满足用户热舒适性同时,有利于能源高效利用。