严寒地区高大工业厂房吊顶辐射联合散热器采暖的特性研究

作     者：甘旗 

作者单位：西安建筑科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：樊越胜

授予年度：2016年

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：工业厂房 辐射采暖 温度场 温度梯度 冷风渗透 

摘      要：能源消耗关乎国内十几亿人的生活水平,是国家生存发展的基石。近年来,随着我国国民经济稳步快速发展,工业化进程的不断加快,工业建筑能耗也呈快速增长的趋势,所以提高工业建筑设计的节能意识,降低工业建筑耗能,已经越来越迫切。目前工业建筑能耗主要有两个方面,一、建筑主体节能;二、建筑设备节能。本文主要研究的是降低工业建筑设备能耗中的采暖能耗。本文对目前工业厂房的采暖形式进行介绍,分析比较每种采暖形式的优缺点,为工业厂房的采暖找到一个合理的、节能的方法。并以神华煤炭集团库房实际工程为例对其采暖特性进行研究分析。本文对神华煤炭集团库房采用的辐射联合散热器采暖系统的室外空气温度、室内空间温度分布、黑球温度、维护结构表面温度等进行测量,找到室内温度及温度梯度变化规律,得到冷风渗透对室内温度场的影响。测量得出,3m以下室内空气平均温度为14.5℃,黑球平均温度为17.5℃,基本满足人员热舒适对温度的要求。厂房的温度梯度在0.4℃/m左右,达到热舒适性要求。冷风渗透对温度的影响较大,能使室内温度降低3℃,且影响范围可达48m。测量发现,辐射板吊顶采暖存在热屋顶现象,并且上层空气扰动较小,很难把热量从上部传下来,上部能量利用率低。室内空间下部抵御外界干扰能力较为薄弱,室内温度场被破坏时恢复很缓慢,至少需要半个小时。目前,冷风渗透耗热量的计算方法有百分比法、换气次数法、缝隙法三种方法,工业厂房常用的是百分比估算法。但是随着建筑材料和保温技术的发展,仍然采用百分比估算法是否合理令人质疑。本文以神华煤炭集团库房采暖的实际工程为例,比较分析了不同的冷风渗透耗热量计算方法,通过与实测的冷风渗透耗热量进行比较,得出实测的冷风渗透耗热量要大于百分比法和缝隙法,小于换气次数法,建议采用换气次数法计算冷风渗透耗热量。