熱壓與空氣-土壤換熱器(EAHE)耦合通風換熱理論模型研究.pdf

1、自然通風作為一種簡單且有效的通風調(diào)節(jié)方式早在幾千年前就已經(jīng)在世界各地被廣泛應用，但是其調(diào)節(jié)效果受制于室外熱環(huán)境。隨著現(xiàn)代暖通空調(diào)技術(shù)的發(fā)展，大量的空調(diào)設施層出不窮，人們開始主動的調(diào)節(jié)室內(nèi)熱環(huán)境，與此同時也加劇了能源消耗和環(huán)境問題。面對日益凸顯的高能耗問題，發(fā)展綠色節(jié)能技術(shù)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)成為當今社會乃至國家所關(guān)注的重要課題。由此，自然通風以及相應的復合式系統(tǒng)作為節(jié)能、環(huán)保且經(jīng)濟的通風形式再次被各國學者所重視。
　　地道風系統(tǒng)（

2、EAHEs）是一種比較典型的復合式通風系統(tǒng)形式，通過熱壓誘導自然通風或者機械通風的方式將室外空氣引入地道，進而改善室內(nèi)的熱濕環(huán)境。其中自然通風與地道風技術(shù)的結(jié)合則充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)勢，實現(xiàn)了節(jié)能環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展。然而針對這種將地上建筑與地道系統(tǒng)耦合在一起進行分析的理論模型則相對較少，尤其是地道風系統(tǒng)中通過熱壓誘導自然通風方式提供驅(qū)動力的耦合通風換熱理論模型。本文首先基于波動理論的假設，認為建筑熱壓耦合通風換熱模式下室內(nèi)熱環(huán)境的參數(shù)存在非簡

3、諧多頻波動現(xiàn)象。在室內(nèi)溫度始終大于等于室外溫度時，即Ti(t)≥T0(t)的工況下，根據(jù)傅里葉變換理論，對單體建筑熱壓通風與蓄熱非線性耦合理論進行了分析推導，將復雜的非線性耦合問題線性化，以解析表達式的形式得出室內(nèi)空氣溫度、通風量與建筑結(jié)構(gòu)尺寸、蓄熱體量及負荷大小的關(guān)系，使得計算更加簡便有效。
　　然后搭建小尺寸單區(qū)兩開口建筑自然通風模型實驗臺，在周期性波動的室外熱環(huán)境下，將監(jiān)測得到的實驗數(shù)據(jù)與理論模型進行對比分析，驗證了在Ti(

4、t)≥T0(t)的工況下非穩(wěn)態(tài)建筑自然通風與蓄熱非線性耦合理論模型的準確性。同時也證實了建筑自然通風與蓄熱非線性耦合現(xiàn)象中非簡諧多頻波存在的可能性。
　　其次針對地道內(nèi)土壤滲透半徑的問題，提出一種周期性波動熱環(huán)境下評價地道風系統(tǒng)換熱性能的分析模型。通過引入“過余波動溫度”的概念來分析地道與土壤之間溫度波動的交互作用，從而得出年、日周期下地道內(nèi)空氣溫度振幅和相位的解析式，使得地道風系統(tǒng)換熱分析過程更加簡單和高效。
　　最后將地