内嵌管式围护结构传热分析

内嵌管式围护结构是一种在墙体内预埋管道利用管道内流体循环在墙体内部实现冷热量转移的建筑结构。通过采用CFD数值模拟的方法,研究了无内嵌管道的常规墙体及内嵌管式墙体在夏热冬冷地区气候条件下的传热特性,结果表明了内嵌管式围护结构可以利用可再生能源大大的减少室外向室内的传热量及墙体蓄热量,降低了夏季/冬季时的室内冷/热负荷,并提高热舒适性。本文进一步研究了不同的水温对该围护结构传热的影响。

内嵌管式围护结构间歇供冷房间热环境响应特性研究

采用TRNSYS软件,针对典型办公建筑,对内嵌管式围护结构间歇供冷下房间热环境动态响应特性进行了模拟研究。研究结果表明间歇供冷下内嵌管式围护结构供冷构件存在显著的蓄放热特性,供冷构件热流密度最大值出现在供冷停止后1 h左右;间歇运行不会引起室内热环境参数大幅度波动,可保持室内温度基本稳定;间歇供冷下内墙也存在蓄放热特性,但其释冷量很小,可忽略不计;夜间供冷和日间供冷下室内空气温度及系统所需供冷量均差异不大,夜间供冷无明显节能优势。夜间供冷可减小冷水机组装机容量25%左右,且可利用低谷电价节省运行费用,从经济性角度建议采用夜间供冷。研究结果可为内嵌管式围护结构供冷系统的运行调控提供理论指导。

不同冷辐射表面位置对内嵌管式围护结构供冷房间负荷的影响

采用Energyplus软件搭建了西安地区典型住宅建筑的内嵌管式地板、顶板、墙面辐射供冷模型,对比研究了在相同的埋管参数与室内操作温度条件下,辐射系统连续运行时冷辐射板位于三种不同位置的房间冷负荷差异。模拟结果表明,地板供冷的表面峰值冷负荷高出墙面供冷16.01%,墙面供冷的水侧峰值冷负荷高出地板供冷7.92%。

内嵌管式围护结构的频域热特性

建立了内嵌管式围护结构的频域有限差分模型(FDFD模型),采用CFD的方法计算了该结构在时域内的传热特性并验证了FDFD模型的准确性.结果表明:两种模型都可以很好地分析该结构的动态传热特性,但FDFD模型的计算时间较CFD模型的计算时间少得多.FDFD模型比CFD模型更直观,能直接反映频域热特性.进一步采用FDFD模型分析了该围护结构在不同频率外扰作用下的频域热特性.

内嵌管式围护结构的节能效果研究

本文提出了一种在外墙/屋顶内预埋管道,利用管道内水循环在结构内部实现冷热量转移的建筑结构,即内嵌管式围护结构。通过数值模拟的方法对该结构及无内嵌管道的常规围护结构在典型夏热地区气候条件下的传热进行了模拟分析。结果表明,该结构可以大大减少室外传热,同时降低围护结构内表面温度。本文还进一步研究了不同水温及不同管间距对该围护结构传热的影响。