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本课题主要研究的是热管与墙面结合的供暖末端装置用于供暖的可行性,这是一种新型的供暖方式。目前室内的采暖方式主要有散热器、地板辐射等,本课题将热管安装在墙面内,从而研究它的工况及散热性能。相比散热器采暖,该采暖方式有可利用低温热源、不占室内空间等优势;相比于地板采暖,该方式有维修方便,受家具遮挡影响小等优势。本课题首先对热管进行设计,选择了适合本课题的热管管材与工质,并分析了其传热性能,通过分析可知,热管具有很高的导热率,蒸发段与冷凝段的传热温差极小。接着以哈尔滨某建筑标准层中的一房间为例,建立了设备的传热模型,通过matlab软件中的pde工具箱计算了相同的室内设计温度情况下,在多种墙体结构中,热管分别需要敷设的面积和管间距,确定了其安装规格,同时得到了敷设有热管的墙面的温度分布图。计算结果表明:热管敷设在户间内墙、户内内墙和外墙上时,均能达到室内供暖所要求的壁面温度。热管的工作温度在35℃及以上时,只需在一面内墙中安装热管,就能满足户内内墙两侧房间的供暖及户间内墙单侧供暖。如果热源温度较低,导致热管的工作温度达不到35℃时,则应增加热管的使用面积,此时可在外墙和一面无家具遮挡的内墙上都安装热管,以使室温达到设计温度。热管的工作温度在45℃及以上时,只需在外墙中安装热管,就能满足供暖要求。最后又利用Gambit软件建立了热管墙面供暖房间模型,再利用Fluent软件对该模型进行模拟计算,得出了室内空气温度场与速度场的模拟结果。结果表明:热管安装在外墙、内墙或者外墙兼内墙中时,室内空气温度均能满足供暖设计要求,所以将热管运用于室内供暖是可实现的。除敷设在一侧内墙中的情况外,其它两种情况下,室内的温度及气流分布都十分均匀;靠近外墙的空气温度梯度及速度梯度都为最大,且房间中间地区风速最小。本课题为“十二五”国家科技支撑计划课题《严寒地区供热系统节能降耗关键技术研究与工程示范》中子课题“新型室内供暖技术研究”的相关内容,子课题任务编号为2011BAJ05B04-02。