作为传统的供暖措施,火炕已在北方农村被广泛使用。然而目前火炕的深入理论研究较少,妨碍了火炕的创新和推广;而且在单独使用火炕的条件下,室内热环境差,不能满足人们的热舒适要求。因此,亟需研究相应的集成采暖系统来满足农村建筑的供暖需求。本项目在对生物质燃料放热模型研究的基础上,以集总参数法建立了传统火炕的传热模型,并开发了计算软件。建立了炕面温度不均匀的火炕传热模型,并考虑了烟道内高温烟气的辐射及土灰层的蓄热作用,从而对火炕内部的传热过程和热量分配有了深入的理解,并利用该模型优化了火炕结构。建立了火墙式火炕在三种运行工况下的传热模型,进行了实验验证并优化了火墙式火炕结构。分别构建了柴灶和火炕内置换热器模型,并在上述计算软件中增加了这两个模块。为了改善整栋建筑的室内热环境,提出了柴灶-火炕-热水的集成采暖系统。搭建了火炕-火墙-热水、火炕-热水以及柴灶-火炕-热水的集成采暖系统的实验平台,实验结果表明集成采暖系统可有效提高室内热环境。建立了集成采暖系统传热模型,分析结果表明,该系统可有效提高能源利用效率。 2100433B