北方村镇火墙式火炕采暖系统热性能的研究

《北方村镇火墙式火炕采暖系统热性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、大连理工大学硕士学位论文摘要火炕在我国北方农村地区被广泛使用，是人们度过严冬不可缺少的重要采暖设施，是目前解决我国北方农村建筑采暖问题、改善室内热环境极为有效的分散采暖方式。但迄今为止，火炕主要依照民间的经验进行设计和搭建，形式多样且热工性能优劣不一。现有火炕存在的采暖效果差、炕面温度不均匀和燃料利用率低等问题，导致火炕有逐渐被消耗商品能源的采暖设施(如土暖气、家用锅炉、火箱等)替代的趋势，使得农村能源结构中商品能源比例增大，长期下去将加重国家能源供应负担。因此，如何评价和提高火炕的热工性能，对其进行改进和创新是解决我国北方农村采暖问题的关键。本文从流体力学和传热学分析了火炕的热

2、工性能，提出了一些新的评价指标，如炕面温度标准差、火炕蓄热性及火炕系统综合阻力系数等，形成比较全面、系统的评价火炕热工性能指标，同时提出了火炕的测试方法。通过现场实验，验证了火炕热工性能评价指标和测试方法的可行性和有效性。选择火墙式火炕为主要研究对象，通过实验科学地分析和认识了其热工性能，系统地分析了火墙式火炕炕体传热和烟气流速特性，为火炕结构的改进和设计提供了详实的数据。研究表明：①主要热工性能：火炕结构的改变，改善了炕面的炕面均匀性，大大提高了火炕的即热性，使得火炕的供热能力增强，由原来的17．0kWh达到33．3kwh。火炕的散热方式主要以辐射为主，占总散热量的65％左右；

3、火墙式火炕能使室内温度维持在15℃基准线以上，比没有采暖的室内温度高13℃，比室外温度高20℃左右，改善了农村建筑室内的热环境，实现了没有消耗商品能源的辅助设备情况下，满足室内采暖的需求。②炕体传热特性和烟气流动特性：使用玉米芯做为燃料时，火炕进口烟气温度在250～400℃之间波动，火炕内部的烟气温度主要分为上、下两层；烧炕火墙时烟气质量流速比只烧灶时的大；土灰层能够阻止热量向室外的传播，起一定的保温作用。针对原始火墙式火炕排烟温度较高的问题，采取了拆除炕火墙烟道内的挡灰跺、在炕烟道内部加设后置挡板等措施。结果表明，结构的改进使得烟气排烟温度降低近30℃，炕墙表面平均温度提高10

4、~15℃，实现了降低排烟热损失，提高能源利用效率和火炕供热能力的目的。本研究提出了火炕热工性能的评价指标和测试方法，较系统地测试和分析了火墙式火炕的热工性能、炕体传热特性及烟气流动特性，根据其存在不足提出了相应结构改进措施，降低了排烟损失，解决了墙前后端供热能力相差较大等问题，对今后火炕结构设计和优化具有重要的指导意义。关键词：火炕；火墙；农村住宅；评价指标；建筑节能大连理工大学硕士学位论文ThermalPerfo瑚anceofHeatingSystemofHot—wallKanginNorthemRuralAreasAbstractChinesekang，whichisoneo

5、fthemostimponalltheatingfacilitiesinthen瑚lareasofchina，hasbeenmorethant110usandsofyearsinChina．Itcan向mntheneedsofheatingwhentheweatherisVer)，c01d，aIldisalsoanessentialfacili哆forfamlerst0gomrou曲winter．AlthoughthisuIliqueheatingsystemisinheritedandhaVebeenusingontime，ithaslittleimproVementbecau

6、seofthene91ectingfamers’qualit)，oflife．Theheating—ef．fectofexistingkangisVerybad，thetemperaJCureofk锄g—surfaceisnoteVenandthe如elutilizationisVe巧low，whichresultsina铲adualreplacementofkangswiththeheatingtechnologiesusingcommercialenergy．ThiswilladdaheaVyburdentotheruralenergysupply．SohowtoeValua

7、teandimproVetnethennalpe而砷anceofkangs，theimproVementsorinnoVationsofthet阳ditionalkangsarecrucialforthemturetransitionandnewheatingtechnolo百esforn】ralresidencesinnorthemChina．7I’histextbasedontheoreticanalysis，theknowledgeofthekangissystemicpr