太陽能通風(fēng)技術(shù)結(jié)合相變蓄熱材料自然通風(fēng)效果實驗研究.pdf

1、近年來，隨著能源消耗問題和環(huán)境問題的提出，利用自然通風(fēng)改善室內(nèi)環(huán)境越來越受到人們的重視。在建筑特別是住宅中，自然通風(fēng)是最經(jīng)濟、有效的環(huán)境調(diào)節(jié)手段，不但能降低室內(nèi)溫度、帶走潮氣、達(dá)到人體熱舒適，還能提供新風(fēng)，保證室內(nèi)空氣品質(zhì)。有效的利用自然通風(fēng)解決室內(nèi)熱舒適性和空氣質(zhì)量問題。建筑通常意義上的自然通風(fēng)指的是通過有目的的開口，在風(fēng)壓和熱壓作用下產(chǎn)生空氣流動。太陽能通風(fēng)是一種熱壓作用下的自然通風(fēng)措施。它利用太陽輻射增大進出口空氣的溫差，提供空氣

2、流動的浮升力，達(dá)到增加室內(nèi)通風(fēng)風(fēng)量降低室溫的目的。
　　 地球一年從太陽獲得的能量高達(dá)1.8×1018kWh,這是一個極其巨大的、其他任何能量形式不可取代的能源。但是太陽能的具有不穩(wěn)定性，在太陽輻射較強時會有剩余熱量無法被有效利用，當(dāng)太陽輻射較弱時又不能提供足夠的能量供建筑物使用。因此現(xiàn)有的太陽能通風(fēng)系統(tǒng)都有一定的局限性。如果將煙囪效應(yīng)和相變蓄熱材料相結(jié)合，將有效的改善現(xiàn)有太陽能通風(fēng)系統(tǒng)的缺點，實現(xiàn)白天將太陽能儲存，夜間向空氣釋

3、放。
　　 本文提出將相變蓄熱材料應(yīng)用于太陽能通風(fēng)中，利用相變材料的蓄熱作用，使太陽能的利用時間從白天轉(zhuǎn)移到夜間，實現(xiàn)間歇性通風(fēng)、采暖。這樣就實現(xiàn)了太陽能通風(fēng)系統(tǒng)全天通風(fēng)，擴大了太陽能通風(fēng)系統(tǒng)的適用范圍。
　　 本文主要是利用實驗研究方法對太陽能通風(fēng)屋頂結(jié)合相變蓄熱的通風(fēng)特性進行實驗研究。為我國綠色建筑中推廣應(yīng)用太陽能通風(fēng)技術(shù)提供理論依據(jù)。
　　 首先，本文在理論分析的基礎(chǔ)上，對集熱面尺寸為1500mm×1000

4、mm，空氣通道尺寸為寬1000mm，高30mm，進風(fēng)口尺寸為400mm×200mm，出風(fēng)口尺寸為1000mm×200mm，進出風(fēng)口之間的高度差為2m的太陽能通風(fēng)屋頂，其結(jié)合相變溫度為40℃、60℃的相變蓄熱材料時的間歇通風(fēng)效果進行實驗研究。
　　 實驗研究了其溫度場、速度場和自然通風(fēng)量。結(jié)果表明，在所研究的范圍內(nèi)，集熱面及玻璃蓋板的壁面溫度隨時間的變化一致，且與太陽輻射強度隨時間的變化一致。在不同的相變蓄熱材料下，太陽能通風(fēng)系統(tǒng)

5、空氣通道中溫度變化規(guī)律是相同的，且溫度分布并不是均勻的。采用相變溫度為60℃的相變蓄熱材料時太陽能通風(fēng)屋頂在夜間通風(fēng)時10小時累計通風(fēng)量分別為1613.28m3、1171.2m3，單位集熱面面積的通風(fēng)量是37～52m3/h。采用相變溫度為40℃的相變蓄熱材料時太陽能通風(fēng)屋頂在夜間通風(fēng)時10小時累計通風(fēng)量分別為1230.8m3、1300.8m3，單位集熱面面積的通風(fēng)量是39～41m3/h。
　　 同時，對太陽能通風(fēng)屋頂結(jié)合無動力風(fēng)

6、機時日間通風(fēng)效果進行了實驗研究，結(jié)果表明，在所研究的范圍內(nèi)，采用相變溫度為60℃的相變蓄熱材料時太陽能通風(fēng)屋頂結(jié)合無動力風(fēng)機在日間通風(fēng)時8小時累計通風(fēng)量分別為2112m3單位集熱面面積的通風(fēng)量分別是82.85m3/h。采用相變溫度為40℃的相變蓄熱材料時太陽能通風(fēng)屋頂結(jié)合無動力風(fēng)機在日間通風(fēng)時8小時累計通風(fēng)量分別為1797.6m3，單位集熱面面積的通風(fēng)量分別是70.5m3/h、采用相變溫度為60℃的相變蓄熱材料時太陽能通風(fēng)屋頂沒有安裝無