太陽墻采暖可行性及傳熱特性研究.pdf

1、太陽墻因其良好的新風(fēng)系統(tǒng)、較高的集熱效率、環(huán)境友好性高而受到人們廣泛的研究和關(guān)注。本文首先對我國北方采暖區(qū)應(yīng)用太陽墻的可行性進行了技術(shù)可行性和經(jīng)濟可行性兩方面的研究,然后設(shè)計了一個太陽墻實驗?zāi)Ｐ?并搭建實驗臺,進行室內(nèi)靜態(tài)實驗研究,分析了太陽墻的運行特性并計算其集熱效率,并在實驗的基礎(chǔ)上,建立計算模型,利用FLUENT對空氣通過太陽墻板的流動傳熱特性進行分析,為改進太陽墻結(jié)構(gòu)進一步提高集熱效率和太陽墻在我國北方采暖區(qū)的推廣應(yīng)用提供參考依

2、據(jù)。主要研究成果如下:
　　 1.從技術(shù)和經(jīng)濟性兩方面分析了太陽墻在我國北方采暖區(qū)應(yīng)用的可行性,結(jié)果表明:太陽墻應(yīng)用于我國北方采暖區(qū)在技術(shù)上是完全可行的;對于一塊墻板面積為24m2、吸收率為0.95的太陽墻來說,其年供熱量可達2.2MWh～5.7MWh,年溫室氣體減排量是2.3～5.6 CO2噸/年;由于區(qū)域差別,部分地區(qū)如太原、呼和浩特、銀川、西寧等地安裝太陽墻的經(jīng)濟效益較為可觀,也有地區(qū)如西安等地的經(jīng)濟效益較差,經(jīng)濟性不好。

3、
　　 2.在穩(wěn)定狀態(tài)下,太陽墻板壁面平均溫度,隨太陽墻進出風(fēng)口處壓差的增加而減小。在本實驗條件下,壓差為21.582Pa時穩(wěn)定狀態(tài)的太陽墻板壁面平均溫度在64℃左右,而壓差是25.506Pa時太陽墻板穩(wěn)定狀態(tài)時的平均溫度約為58℃,壓差為32.373Pa時平均溫度在53℃左右。
　　 3.在穩(wěn)定狀態(tài)下,太陽墻板出風(fēng)口處溫度隨太陽墻進出風(fēng)口處壓差的增加而減小。在本實驗條件下,壓差分別為21.582Pa、25.506Pa、

4、32.373Pa時,出風(fēng)口處穩(wěn)定狀態(tài)時的空氣溫度約為36℃、33.5℃和31℃。
　　 4.實驗結(jié)果顯示,木實驗中所用的太陽墻的集熱效率在53％左右,其中壓差分別為21.582Pa、25.506Pa、32.373Pa時,太陽墻的集熱效率為52.8%、53.1%和53.7%,即集熱效率隨著太陽墻進出風(fēng)口處壓差的增加而增大。
　　 5.建立了太陽墻三維幾何模型,運用FLUENT模擬計算分析了空氣流過太陽墻的流動傳熱特性,通過