电地暖启动过程特征点温度的数值模拟及实验研究

随着生活水平的不断提高，人们对生活质量的要求也越来越高，拥有舒适的生活环境已经不再是遥不可及，但节能问题将一直贯穿始终。国家对于低碳的倡导、能源结构的调整以及对保护环境的要求，使得冬季采暖方式层出不穷，传统的热水采暖方式已不再是一枝独秀。在新型供暖方式中，电地板辐射采暖因其具备初投资小、施工方便、调节灵活，不仅可满足室内温度的要求，还具备舒适、健康、环保等优势，因此越来越多地获得业内人士的关注。然而，电地暖工作过程消耗的是高品质的电能，为了充分利用其控制灵活的特点，获得即舒适又节能的目的，有必要对其启动过程中室内温度随时间的变化规律进行研究。 本文基于能量守恒以及传热学的基本理论，建立电地板辐射采暖房间启动过程的传热模型，利用Visual Basic语言开发了用于计算分析各特征点温度随启动时间变化的计算机软件。这些特征点温度分别为地面上、下表面温度，屋顶的内、外表面温度，以及围护结构内、外表面的温度。定量分析了启动过程热量的传递方式及比例关系。软件对电地暖工程设计具有指导意义。 为了验证程序的合理性，针对同一供暖房间，利用本文所开发的软件进行了计算，并进行了实际测量。结果表明两种方法获得的室内温度的变化规律基本吻合，从而验证了软件的可靠性。 利用所开发的软件，综合分析了加热功率、发热电缆覆盖层厚度、传热系数、围护结构特性以及室外温度、邻室温度等对供暖房间升温速率的影响，并分析了辐射与对流对两种热量传递方式在室内温升过程中的作用。结合环境影响、能耗、后期维护等方面的因素对电地板采暖房间的经济性进行了分析。最后指出了计算模型存在的不足并提出改进建议。