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

1、近年來，伴隨著農(nóng)村經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)村居住建筑在快速發(fā)展的同時，人們對居住環(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，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，對農(nóng)村火炕、火墻的研究已經(jīng)成為研究的熱點。
　　本文在充分進行北方寒冷地區(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，通過實驗測試與模擬分析的方法，進行了適合北方地區(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，利用溫度自計議對兩戶住宅的溫度進行檢測，并利用Airpak模擬軟件對兩戶人家熱舒適性進行模擬分析，通過實驗及模擬結(jié)果塒比得出南炕型建筑布局需要北火墻進行配合，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，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)對相變蓄熱火炕、火墻及普通火炕、火墻上表面溫度進行檢測，利用溫度

4、自計議對兩個房間的溫度進行檢測，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幅度達30℃以上。
　　根據(jù)研究結(jié)果，對相變火炕、火墻聯(lián)合供暖系統(tǒng)工藝設(shè)計進行深入分析，給出了相變溫度選擇的計算公式，相變用量計算原則，并對封裝形式進行了改進，便于相變火炕、火墻在農(nóng)村的發(fā)展，為實踐提供