高效相變蓄熱火炕、火墻聯(lián)合供暖的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、近年來，伴隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，農(nóng)村居住建筑在快速發(fā)展的同時(shí)，人們對(duì)居住環(huán)境的改善及需求越來越高，農(nóng)村節(jié)能已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)國家“節(jié)能減排”的重要內(nèi)容。作為農(nóng)村采暖的主要設(shè)施，火炕、火墻的熱工性能的提升和技術(shù)升級(jí)，可以為寒冷地區(qū)農(nóng)村的節(jié)能工作提供新的技術(shù)措施，對(duì)農(nóng)村火炕、火墻的研究已經(jīng)成為研究的熱點(diǎn)。
　　本文在充分進(jìn)行北方寒冷地區(qū)農(nóng)村火炕、火墻現(xiàn)狀調(diào)查以及用能方式的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試與模擬分析的方法，進(jìn)行了適合北方地區(qū)農(nóng)村火炕、火

2、墻的最佳位置的優(yōu)化分析，在此基礎(chǔ)上，提出將48＃石蠟相變材料應(yīng)用于炕面及火墻壁面的新的農(nóng)村火炕型式。
　　在沈陽地區(qū)，以南炕型和中炕型為例，選取一戶典型的搭建南炕型住宅和一戶典型的搭建中炕型的住宅，利用溫度自計(jì)議對(duì)兩戶住宅的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并利用Airpak模擬軟件對(duì)兩戶人家熱舒適性進(jìn)行模擬分析，通過實(shí)驗(yàn)及模擬結(jié)果塒比得出南炕型建筑布局需要北火墻進(jìn)行配合，聯(lián)合向室內(nèi)供暖，與中炕型格局相比雖然多消耗了25％的能量，但室內(nèi)舒適性要優(yōu)于中

3、炕型。中炕型建筑布局室內(nèi)溫度分布更均勻，建筑結(jié)構(gòu)緊湊，且居室遠(yuǎn)離北外墻，減少室內(nèi)熱量的散失，是能源緊缺地區(qū)的優(yōu)選的建筑布局，兩種建筑格局各有優(yōu)勢(shì)，可視具體情況采用不同的建筑格局。
　　在提高火炕、火墻蓄熱性的方面，本文采用一種新型的相變材料封裝模板，將48＃石蠟相變材料封裝于炕體上表面，利用DN15mm的鐵管將48＃石蠟相變材料封裝于火墻散熱面內(nèi)。利用64路巡檢儀系統(tǒng)對(duì)相變蓄熱火炕、火墻及普通火炕、火墻上表面溫度進(jìn)行檢測(cè)，利用溫度

4、自計(jì)議對(duì)兩個(gè)房間的溫度進(jìn)行檢測(cè)，利用Ansys模擬分析軟件分析柑變材料封裝模板蓄熱特性。通過結(jié)果分析得出48＃石蠟相變蓄熱材料應(yīng)用于炕體是可行的，可以提高炕體蓄熱特性，對(duì)炕面及火墻壁面溫度有“移峰填谷”作用，減少炕體與墻體的溫度波動(dòng)幅度達(dá)30℃以上。
　　根據(jù)研究結(jié)果，對(duì)相變火炕、火墻聯(lián)合供暖系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行深入分析，給出了相變溫度選擇的計(jì)算公式，相變用量計(jì)算原則，并對(duì)封裝形式進(jìn)行了改進(jìn)，便于相變火炕、火墻在農(nóng)村的發(fā)展，為實(shí)踐提供