摘要
采暖能耗是建筑能源消耗的重要组成部分，在全国建筑总能耗的占比逐年增长。在众多采暖方式中，低温地板辐射采暖由于节能性好、舒适性高等优点，已被广泛应用。目前连续运行的建筑中常用的低温地板辐射采暖多为埋管式结构，其加热盘管埋于填充层中，蓄热能力强，热稳定性好；但在间歇采暖的建筑类型中，则存在预热阶段加热时间长，可调性差等问题。对于地板辐射采暖系统的研究，在兼顾其优点的同时考虑不同场所的采暖需求、调节更加灵活十分重要。基于此，本文提出一种强化对流式架空地板辐射采暖系统。 搭建强化对流式架空地板辐射采暖实验系统，在人工气候室进行多种工况测试。分析系统在不同盘管运行水温、盘管间距、开孔面积等工况下，预热期、间歇期和稳定期各运行阶段地板的散热特性。比较强化对流式架空地板辐射采暖系统与常规架空地板辐射采暖系统发现：强化对流式系统预热期时地板表面温度和空气温度升温更快，室内温度达到20℃可提前约1h；稳定状态运行时地板表面温度提高2.7℃，地板表面热流密度提高约10W/m2，供暖能力明显增强。对于常规架空地板辐射采暖，预热期时盘管间距对预热时间影响较大，盘管运行水温影响较小；而强化对流式架空地板辐射采暖，盘管间距和盘管水温对预热时间影响基本相同，地板表面平均温度均在1.5h内快速上升；分析得出两种系统间歇时间和预热时间的关系。 通过强化对流式架空地板辐射采暖系统热阻节点分析其传热过程，建立地板传热控制方程和地板上、下表面热平衡方程，分析夹层空气和室内空气流动模型及其传热理论模型。并据此进行数值模拟，研究不同盘管间距和运行水温下架空地板在稳定运行时表面温度和热流的分布规律。分析强化对流式架空地板辐射采暖房间和常规架空地板辐射采暖房间热环境，发现在相同工况下强化对流式架空地板辐射采暖比常规架空地板辐射采暖的室内空气温度高1℃左右；两种系统下室内温度分布规律相似；强化对流式架空地板总散热量中对流散热量比例与常规架空地板辐射采暖对流比例相比高5%以上；强化对流式系统室内风速小于0.2m/s，满足工作区人员舒适性要求。 通过实验研究、理论分析和数值模拟，系统的掌握了强化对流式架空地板辐射采暖系统在不同盘管间距、盘管运行水温、孔的密度等工况下的散热特性及室内热环境特征，为强化对流式架空地板辐射采暖系统的设计、应用及推广奠定了基础。
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