耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑供暖特性.pdf

1、碩士學位論文耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑供曖特性HeatingPerformanceofSolarHousewithClosedAirLoopCoupledTCM作者姓名：型麈壹學科、專業(yè)：送墊：送憋氫二通迅丞窒邐王猩學號：21206134指導教師：完成日期：大連理工大學DalianUniversityofTechnol093大連理工大學碩士學位論文摘要耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑供暖是指將太陽能空氣集熱器所加熱的空氣在風機驅動

2、下通過建筑圍護結構連通空氣層進行熱輸送，提升建筑六面體內(nèi)表面溫度，從而實現(xiàn)房間均勻輻射供暖的一種方式。此種供暖方式改善了熱空氣供暖所帶來的干熱、不均勻輻射等引起的不舒適和健康影響，同時利用圍護結構蓄熱有效抑制了太陽能建筑晝夜室溫的波動，并在一定程度上解決了夜間供暖問題。本文從耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑設計、采暖降溫方案、自動運行系統(tǒng)、實驗平臺搭建到實驗研究、理論分析模擬驗證與自然運行室溫預測等開展了系統(tǒng)的研究，其研究成果為耦合蓄熱

3、閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑設計、運行調控及地區(qū)適用性提供了理論參考依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容與成果如下：首先，通過建筑氣候設計確定了大連地區(qū)被動式采暖降溫方案與耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑形式，并根據(jù)建筑熱需求，同時兼顧權衡大連地區(qū)冬季得熱與夏季降溫，確定了熱空氣循環(huán)形式、空氣間層厚度、蓄熱材料布置方式等。并在此基礎上搭建了足尺大閉式循環(huán)空氣層太陽能實驗房與對比房。其次，為實現(xiàn)耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑全天自動運行，構建了太陽能空氣

4、采暖智能聯(lián)動控制風機與風門運行系統(tǒng)。太陽能空氣集熱器出口空氣溫度大于22℃，風機風門自動開啟；太陽能空氣集熱器出口空氣溫度小于18℃，風機風門自動關閉。最大檔啟動，自動逐檔調控風機轉速來調節(jié)空氣流量保證集熱器進出口溫差10～15℃。控制參數(shù)采用太陽輻射照度平均值代替瞬時值以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；風機延遲10rain開啟以避免室溫驟降；風門延遲10rain關閉以利用太陽能空氣集熱器內(nèi)余熱。第三，本文基于足尺大實驗平臺通過調節(jié)太陽能空氣采暖系統(tǒng)送

5、風方式、外遮陽卷簾與南向窗夜間移動外保溫等形成五種實驗工況，采用計算機多通道巡回檢測系統(tǒng)開展了采暖效果、蓄放熱特性、夜間外保溫與室內(nèi)熱環(huán)境特性等實驗研究。研究表明：1)直接受益窗采暖比太陽能空氣集熱器采暖提前50min達到被動式太陽能采暖房間設計溫度下限值13℃，而太陽能空氣采暖系統(tǒng)因溫控材料明顯的蓄熱效應，在一定程度上抑制了室溫波動，使室內(nèi)空氣溫度較直接受益窗采暖延遲180rain低于設計溫度下限值；2)TCM材料的保溫蓄熱作用使夜間