地暖系統(tǒng)的安全與節(jié)能技術(shù)研究

【摘要】：地暖系統(tǒng)具有高效節(jié)能、環(huán)保健康、均衡室溫、節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn)，并依靠其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)倍受消費(fèi)者青睞，也正因?yàn)槿绱?，地暖系統(tǒng)已為廣大人民群眾普遍采用。國內(nèi)和國外都已對(duì)地暖系統(tǒng)做了許多的探究。然而，對(duì)該系統(tǒng)的安全性和節(jié)能性的研究尚不完善，尤其是近年來所提出的水暖系統(tǒng)的500mm盤管間距的設(shè)計(jì)沒有得到模擬計(jì)算。所以，本文章立足地暖的安全性和節(jié)能性進(jìn)行了具體地分析，更對(duì)盤管間距為500mm的水暖系統(tǒng)進(jìn)行了軟件模擬和數(shù)值計(jì)算分析。 首先，本文分別介紹了地暖系統(tǒng)和水暖系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，并對(duì)水暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，仔細(xì)講解了該系統(tǒng)各個(gè)組成層面的作用及尺寸。接著，本文章還對(duì)影響水暖系統(tǒng)傳熱過程的各種因素進(jìn)行了具體分析，包括了加熱盤管內(nèi)熱媒的平均溫度、加熱盤管的管徑、填充層的厚度、地面層材料的導(dǎo)熱系數(shù)以及加熱盤管的間距等因素。 其次，本文章對(duì)地暖地面材料的安全性進(jìn)行了具體的分析和研究，介紹了常用的地暖地面材料，并分析對(duì)比了各類地暖地面材料的安全性，地暖地面材料的安全性主要考慮的是人身安全和環(huán)保兩個(gè)方面。之后，綜合各種因素選出了最適合地暖系統(tǒng)的地面材料，即木質(zhì)地板。此外，本文還介紹了水暖系統(tǒng)中常用的加熱盤管種類，更是對(duì)各類加熱盤管的管材進(jìn)行了性能的對(duì)比和分析，證明了PERT管較其他加熱盤管更適用于地暖系統(tǒng)，在地暖的使用中更能體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。 再次，本文章對(duì)FLUENT軟件和流體數(shù)值計(jì)算方法進(jìn)行了簡單介紹，并對(duì)水暖系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模擬做了相關(guān)假設(shè)后建立了該系統(tǒng)的雙向傳熱二維模型。再對(duì)地表面的上下兩部分的對(duì)流和輻射共存的傳熱設(shè)置邊界條件，利用FLUENT這一軟件第一次對(duì)盤管間距為500mm的水暖系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算，模擬了PERT常用加熱盤管在不同參數(shù)和不同邊界條件的傳熱，并求解了溫度場(chǎng)和熱流場(chǎng)。分析了地板上表面和下表面的散熱量與各種因素的關(guān)系，而后證明了盤管間距為500mm的水暖系統(tǒng)也可以滿足室內(nèi)供暖的要求，達(dá)到以低能耗實(shí)現(xiàn)供暖的目的。 最后，通過計(jì)算分析證明500mm盤管間距的水暖系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)地暖地面的均勻受熱，達(dá)到室內(nèi)舒適供暖的目的。最終在保證地暖系統(tǒng)安全舒適使用的條件下，得到地暖系統(tǒng)的節(jié)能模型。 【關(guān)鍵詞】：地暖系統(tǒng) 水暖系統(tǒng) 安全性 節(jié)能性 節(jié)能模型
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TU832
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題研究的目的及意義9-10
• 1.2 地暖系統(tǒng)簡介10-12
• 1.3 水暖系統(tǒng)12-14
• 1.3.1 水暖系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)12-13
• 1.3.2 水暖系統(tǒng)的原理及傳熱機(jī)理13-14
• 1.3.3 水暖系統(tǒng)的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢(shì)14
• 1.4 水暖系統(tǒng)的國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)14-17
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容和技術(shù)路線17-19
• 1.5.1 課題主要研究內(nèi)容17
• 1.5.2 途徑及技術(shù)路線17-19
• 2 地暖地面材料的安全性和加熱管的選擇19-23
• 2.1 地暖地面材料的要求和種類19
• 2.1.1 地暖系統(tǒng)對(duì)地面裝飾材料的要求19
• 2.1.2 地暖地面材料的種類19
• 2.2 地暖中各類地面材料的選擇19-20
• 2.3 各類地面材料在地暖中的安全性及綜合分析20-21
• 2.4 地暖中加熱盤管的管材選擇21-23
• 2.4.1 地暖系統(tǒng)對(duì)加熱盤管的基本要求21
• 2.4.2 地暖中常用管材性能的比較21-23
• 3 模型建立與數(shù)值分析23-32
• 3.1 物理模型的建立23-24
• 3.2 數(shù)學(xué)模型的建立24-28
• 3.2.1 數(shù)學(xué)模型中所做的幾點(diǎn)假設(shè)24
• 3.2.2 傳熱單元的確定和導(dǎo)熱微分方程24-25
• 3.2.3 邊界條件的確定25-28
• 3.3 FLUENT 軟件及數(shù)值模擬方法簡介28-32
• 3.3.1 FLUENT 軟件概況28-30
• 3.3.2 采用的數(shù)值算法及有限體積法的介紹30-32
• 4 地暖系統(tǒng)的舒適性與節(jié)能性分析32-34
• 4.1 水暖系統(tǒng)的舒適性探討32-33
• 4.2 水暖系統(tǒng)的節(jié)能性分析33-34
• 5 模擬結(jié)果分析34-43
• 5.1 地板的溫度分布情況34-35
• 5.2 分析各因素對(duì)地板熱流密度的影響35-43
• 5.2.1 熱媒平均溫度的影響40
• 5.2.2 填充層的影響40
• 5.2.3 管徑的影響40-41
• 5.2.4 500mm 管間距下的熱流密度分析41-43
• 結(jié)論43-44
• 參考文獻(xiàn)44-46
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果46-47
• 致謝47-48

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