为提高相变屋面的性能,本文提出了一种冷却塔-内嵌管式相变屋面复合降温系统。基于焓法,建立了系统的数值计算传热模型,数值研究了该系统在福州地区的热性能及节能潜力,探讨了相变材料相变温度、相变材料导热系数以及内嵌管间距的影响,...为提高相变屋面的性能,本文提出了一种冷却塔-内嵌管式相变屋面复合降温系统。基于焓法,建立了系统的数值计算传热模型,数值研究了该系统在福州地区的热性能及节能潜力,探讨了相变材料相变温度、相变材料导热系数以及内嵌管间距的影响,并与传统的无内嵌管相变屋面进行了对比分析。研究发现,相变温度越高,复合降温系统的相变材料越容易完成凝固,但潜热利用率随相变温度的升高呈现先增加后降低的趋势。当相变温度由35℃升高到41℃时,屋面的累计冷负荷由383 k J/m^(2)增大到400 k J/m^(2),增加了4.4%。相变材料导热系数越高、内嵌管间距越小,复合降温系统相比于传统无内嵌管相变屋面的潜热利用优势越显著。当导热系数由0.2 W/(m·K)增加到0.8 W/(m·K)时,复合降温系统的潜热利用率和屋面累计冷负荷分别增加了36.3%和5.1%,而无内嵌管相变屋面的潜热利用率和屋面累计冷负荷分别升高了33.1%和6.3%。当内嵌管间距由500 mm减少到100 mm时,复合降温系统比传统无内嵌管相变屋面的潜热利用提高率由2.7%增大到16.3%,累计冷负荷降低率由3.8%升高到10.9%。研究结果可促进建筑节能和双碳目标的实现。展开更多
文摘为提高相变屋面的性能,本文提出了一种冷却塔-内嵌管式相变屋面复合降温系统。基于焓法,建立了系统的数值计算传热模型,数值研究了该系统在福州地区的热性能及节能潜力,探讨了相变材料相变温度、相变材料导热系数以及内嵌管间距的影响,并与传统的无内嵌管相变屋面进行了对比分析。研究发现,相变温度越高,复合降温系统的相变材料越容易完成凝固,但潜热利用率随相变温度的升高呈现先增加后降低的趋势。当相变温度由35℃升高到41℃时,屋面的累计冷负荷由383 k J/m^(2)增大到400 k J/m^(2),增加了4.4%。相变材料导热系数越高、内嵌管间距越小,复合降温系统相比于传统无内嵌管相变屋面的潜热利用优势越显著。当导热系数由0.2 W/(m·K)增加到0.8 W/(m·K)时,复合降温系统的潜热利用率和屋面累计冷负荷分别增加了36.3%和5.1%,而无内嵌管相变屋面的潜热利用率和屋面累计冷负荷分别升高了33.1%和6.3%。当内嵌管间距由500 mm减少到100 mm时,复合降温系统比传统无内嵌管相变屋面的潜热利用提高率由2.7%增大到16.3%,累计冷负荷降低率由3.8%升高到10.9%。研究结果可促进建筑节能和双碳目标的实现。
