本文選題：建筑節(jié)能　切入點(diǎn)：通風(fēng)熱回收　出處：《中國建筑科學(xué)研究院》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著建筑節(jié)能工作的不斷開展和深入,目前在建筑通風(fēng)領(lǐng)域的建筑節(jié)能手段正越來越受到更多的關(guān)注和重視,其中通風(fēng)中的熱回收技術(shù)一直是該方向的重點(diǎn)研究內(nèi)容之一。另一方面,相變材料蓄熱量大的特點(diǎn)以及相對穩(wěn)定的熱工況在諸多領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用,并取得了良好的效果。相變通風(fēng)熱回收系統(tǒng)則是將考慮將相變蓄能技術(shù)應(yīng)用于通風(fēng)系統(tǒng),基于往復(fù)式通風(fēng)這一運(yùn)行模式,利用相變材料的蓄、放熱性能,達(dá)到通風(fēng)熱回收的目的,從而降低建筑的通風(fēng)能耗。本次研究以相變通風(fēng)熱回收系統(tǒng)為研究對象,通過實驗與模擬結(jié)合的方式重點(diǎn)探索其傳熱特性及影響最終相變通風(fēng)熱回收效果的因素。首先對作為相變通風(fēng)熱回收系統(tǒng)基礎(chǔ)的往復(fù)式通風(fēng)進(jìn)行了一定的研究,以CO2為例對比了往復(fù)式通風(fēng)和常規(guī)混合通風(fēng)兩種通風(fēng)方式下的室內(nèi)污染物分布情況,分析應(yīng)用往復(fù)式通風(fēng)對住宅通風(fēng)效果的影響。結(jié)果表明往復(fù)式通風(fēng)是一種優(yōu)秀的住宅通風(fēng)方式。隨后開始論述本次研究的主體內(nèi)容部分。首先是介紹了本次研究開展的各項準(zhǔn)備工作,例如相變材料的選擇、通風(fēng)器的初步設(shè)計等。隨后是本次研究進(jìn)行的模擬工作,本次研究采用Fluent軟件進(jìn)行相關(guān)的模擬計算,并介紹了采用的模擬方法,并分別進(jìn)行了相變傳熱和作為基礎(chǔ)對照的顯熱傳熱的模擬計算工作,以便隨后將模擬結(jié)果與之后的實驗結(jié)果進(jìn)行對比。之后介紹了本次研究中實驗部分的內(nèi)容,首先對相變傳熱及顯熱傳熱實驗的實驗過程、實驗結(jié)果進(jìn)行了相關(guān)說明和分析。隨后將模擬結(jié)果和實驗結(jié)果進(jìn)行了對比,對比結(jié)果顯示,顯熱傳熱實驗的模擬計算結(jié)果與實驗結(jié)果對照情況較好,但相變傳熱實驗?zāi)M與實驗結(jié)果間存在較大偏差。在進(jìn)行了追加的單個相變單元相變特性實驗后,認(rèn)為過冷、相變材料特性發(fā)生變化以及實驗中存在一定的漏熱現(xiàn)象是導(dǎo)致結(jié)果差異的主要因素。在經(jīng)過了顯熱傳熱實驗以及單個相變單元相變特性實驗兩個實驗結(jié)果的驗證后,為進(jìn)一步分析相變傳熱的影響因素,采用模擬分析的方法研究了相變材料物性對相變傳熱效果的影響,最后以顯熱通風(fēng)熱回收為例計算了其他因素對基于往復(fù)式通風(fēng)的通風(fēng)熱回收效率的影響。分析結(jié)果顯示,相變材料物性對相變材料傳熱具有明顯影響,但從通風(fēng)器整體而言影響蓄熱量的因素對最終通風(fēng)效果的影響更加顯著;縮短循環(huán)周期、減小風(fēng)量以及提高進(jìn)出口溫差可以提高整體的熱回收效率。
[Abstract]:With the development and deepening of building energy conservation, more and more attention has been paid to building energy conservation in the field of building ventilation. The heat recovery technology in ventilation has been one of the key research contents in this direction. On the other hand, the characteristics of large heat storage capacity of phase change materials and relatively stable thermal conditions have been applied in many fields. The phase change ventilation heat recovery system will consider the application of phase change energy storage technology in the ventilation system. Based on the reciprocating ventilation operation mode, the heat storage and heat release performance of phase change materials will be utilized. To achieve the purpose of ventilation heat recovery, thus reducing the ventilation energy consumption of the building. This study takes the phase change ventilation heat recovery system as the research object. Through the combination of experiment and simulation, the heat transfer characteristics and the factors that affect the heat recovery effect of the final phase change ventilation are explored. Firstly, the reciprocating ventilation, which is the basis of the phase change ventilation heat recovery system, is studied to a certain extent. Taking CO2 as an example, the distribution of indoor pollutants under reciprocating ventilation and conventional mixed ventilation is compared. This paper analyzes the effect of reciprocating ventilation on the ventilation effect of residence. The result shows that reciprocating ventilation is an excellent ventilation method. Then, the main content of this study is discussed. First, the research is introduced. Preparatory work carried out, For example, the selection of phase change materials, the preliminary design of the ventilator, etc. Then, the simulation work of this study was carried out. The Fluent software was used to carry out the relevant simulation calculation, and the simulation method was introduced. The simulation and calculation of phase change heat transfer and sensible heat transfer are carried out respectively, so that the simulation results can be compared with the later experimental results. Then, the contents of the experimental part of this study are introduced. The experimental results of phase change heat transfer and sensible heat transfer are explained and analyzed, and the simulation results are compared with the experimental results. The results of simulation and calculation of sensible heat transfer experiment are in good contrast with the experimental results, but there is a big deviation between the experimental results of phase change heat transfer experiment and the experimental results. After the phase change characteristic experiments of a single phase change unit are carried out, it is considered that the supercooling is very important. The variation of phase change material and the existence of heat leakage in the experiment are the main factors leading to the difference of the results. In order to further analyze the influencing factors of phase change heat transfer, the effect of physical properties of phase change material on phase change heat transfer effect was studied by means of simulation analysis. Finally, the effect of other factors on the efficiency of ventilation heat recovery based on reciprocating ventilation is calculated, and the results show that the physical properties of phase change materials have obvious influence on the heat transfer of phase change materials. However, the factors affecting the heat storage of the ventilator as a whole have a more significant effect on the final ventilation effect, and the overall heat recovery efficiency can be improved by shortening the cycle period, reducing the air volume and increasing the temperature difference between the inlet and outlet.
【學(xué)位授予單位】：中國建筑科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU834

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本文編號：1645712