太陽能通風(fēng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究

【摘要】： 隨著我國建筑節(jié)能和環(huán)保工作的開展,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。自然通風(fēng)是一項(xiàng)改善建筑熱環(huán)境、有效降低空調(diào)能耗、同時(shí)能夠創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑的常用技術(shù)。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(dòng)。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(jìn)出口空氣的溫差,提供空氣流動(dòng)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。本文通過實(shí)驗(yàn)對太陽能通風(fēng)進(jìn)行了研究。 本課題主要是利用實(shí)驗(yàn)法對太陽能通風(fēng)墻、太陽能煙囪和太陽能通風(fēng)屋頂?shù)耐L(fēng)應(yīng)用特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,并分析了其應(yīng)用的綜合效益,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)。 首先在國內(nèi)外對太陽能通風(fēng)墻、太陽能煙囪和太陽能通風(fēng)屋頂研究的基礎(chǔ)上對實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行理論分析。結(jié)果表明,室內(nèi)溫度一定時(shí),出口空氣溫度越高,通風(fēng)量越大;在出口空氣溫度一定時(shí),在出口處加濕量越大,通風(fēng)量越小,不加濕時(shí),通風(fēng)量最大。所以,出口段加濕并不能增加系統(tǒng)的通風(fēng)量。 然后搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)以重慶地區(qū)的氣象條件為基礎(chǔ),在夏季和過渡季節(jié)不同的太陽輻射和不同的運(yùn)行模式下,測試太陽能通風(fēng)系統(tǒng)在不同條件下的熱工性能、逐時(shí)溫度場、通風(fēng)能力,及其太陽能利用的效率,并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和整理。 另外,本課題提出一種新型太陽能蓄熱通風(fēng)系統(tǒng),即將太陽能通風(fēng)與相變蓄熱材料相結(jié)合,充分利用太陽能。該系統(tǒng)可以與建筑結(jié)構(gòu)融為一體,能夠做到高效采暖、有效通風(fēng)。實(shí)驗(yàn)中研究了采用不同相變蓄熱材料的太陽能通風(fēng)屋頂在間歇通風(fēng)模式和白天通風(fēng)時(shí)的運(yùn)行狀況及通風(fēng)量,并在文章中對太陽能通風(fēng)屋頂?shù)闹饡r(shí)溫度場進(jìn)行了分析。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:太陽能通風(fēng)墻的進(jìn)出口面積越大,通風(fēng)量越大;在白天通風(fēng)時(shí),太陽能通風(fēng)墻單位集熱面面積的通風(fēng)量是185 m3/h,太陽能煙囪單位集熱面面積的通風(fēng)量是204 m3/h,太陽能通風(fēng)墻與煙囪相結(jié)合通風(fēng)時(shí)的通風(fēng)量是104m3/h,單位集熱面面積的通風(fēng)量是83m3/h,這主要是因?yàn)樘柲芡L(fēng)墻與太陽能煙囪連接處的空氣阻力很大,限制了該系統(tǒng)通風(fēng)量的增加。采用相變蓄熱材料的太陽能通風(fēng)屋頂,在白天通風(fēng)時(shí),單位集熱面面積的通風(fēng)量是132m3/h,在間歇通風(fēng)10小時(shí)的時(shí)候單位集熱面面積的通風(fēng)量在60~80m3/h之間。白天蓄熱時(shí)通風(fēng)口關(guān)閉有利于增加自然通風(fēng)量,采用60℃的相變溫度比40℃的相變溫度更有助于增加自然通風(fēng)量,在室外有風(fēng)速時(shí)有助于增加自然通風(fēng)量。 【關(guān)鍵詞】：太陽能通風(fēng) 特朗勃墻 太陽能煙囪 太陽能通風(fēng)屋頂 相變蓄熱材料
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TU834
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-22
• 1.1 課題的提出11-13
• 1.1.1 通風(fēng)技術(shù)的研究背景11-12
• 1.1.2 通風(fēng)技術(shù)在長江流域居住建筑中的應(yīng)用前景12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究的發(fā)展與現(xiàn)狀13-20
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.3 小結(jié)19-20
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容與目標(biāo)20-22
• 1.3.1 本課題研究的目的20
• 1.3.2 本論文研究的主要內(nèi)容與目標(biāo)20-22
• 2 太陽能通風(fēng)原理22-37
• 2.1 自然通風(fēng)原理22-29
• 2.1.1 熱壓自然通風(fēng)原理22-26
• 2.1.2 熱壓自然通風(fēng)量計(jì)算26-28
• 2.1.3 風(fēng)壓自然通風(fēng)28-29
• 2.2 太陽能通風(fēng)機(jī)理分析29-34
• 2.2.1 通風(fēng)量方程30-31
• 2.2.2 能量方程31-34
• 2.3 通風(fēng)量的影響因素分析34-36
• 2.4 本章小結(jié)36-37
• 3 太陽能通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)37-77
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>37-39
• 3.1.1 太陽能通風(fēng)墻37-38
• 3.1.2 太陽能煙囪38-39
• 3.1.3 太陽能通風(fēng)屋頂39
• 3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀?jì)算分析39-53
• 3.2.1 通風(fēng)量計(jì)算40-41
• 3.2.2 出口段加濕對通風(fēng)量的影響分析41-46
• 3.2.3 太陽輻射能計(jì)算及分析46-51
• 3.2.4 空氣吸熱量計(jì)算51-52
• 3.2.5 間歇通風(fēng)時(shí)間及累計(jì)風(fēng)量的計(jì)算52-53
• 3.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ湍芰科胶庥?jì)算分析53-67
• 3.3.1 太陽能通風(fēng)墻的能量平衡計(jì)算分析58-62
• 3.3.2 太陽能通風(fēng)屋頂?shù)哪芰科胶庥?jì)算分析62-65
• 3.3.3 間層空氣向外界的散熱計(jì)算65-67
• 3.4 相變蓄熱材料的分析計(jì)算67-74
• 3.4.1 相變蓄熱材料的選擇67-70
• 3.4.2 相變蓄熱材料的封裝70-72
• 3.4.3 相變蓄熱材料需要量的計(jì)算72-74
• 3.5 CFD 模擬分析74-75
• 3.6 實(shí)驗(yàn)儀器75-76
• 3.7 本章小結(jié)76-77
• 4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟77-84
• 4.1 太陽能通風(fēng)墻及煙囪實(shí)驗(yàn)77-80
• 4.1.1 太陽能通風(fēng)墻77-80
• 4.1.2 太陽能煙囪80
• 4.1.3 太陽能通風(fēng)墻與煙囪相結(jié)合80
• 4.2 太陽能通風(fēng)屋頂實(shí)驗(yàn)80-82
• 4.2.1 太陽能通風(fēng)系統(tǒng)與相變蓄熱的結(jié)合策略80-81
• 4.2.2 太陽能通風(fēng)屋頂與相變蓄熱材料結(jié)合的實(shí)驗(yàn)81-82
• 4.3 蓄熱材料的熱熔實(shí)驗(yàn)及DSC 測試82-83
• 4.4 本章小結(jié)83-84
• 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及應(yīng)用分析84-115
• 5.1 太陽能通風(fēng)墻及煙囪實(shí)驗(yàn)84-90
• 5.1.1 自然通風(fēng)量的對比和分析84-85
• 5.1.2 太陽輻射能及壁面溫度的對比和分析85-87
• 5.1.3 溫度場的對比和分析87-90
• 5.2 蓄熱材料的物性實(shí)驗(yàn)90-94
• 5.2.1 密度測試90
• 5.2.2 熱熔實(shí)驗(yàn)90-93
• 5.2.3 DSC 測試93-94
• 5.3 太陽能通風(fēng)屋頂日間通風(fēng)實(shí)驗(yàn)94-96
• 5.3.1 自然通風(fēng)量的對比和分析94-95
• 5.3.2 太陽輻射能及壁面溫度的對比和分析95
• 5.3.3 溫度場的對比和分析95-96
• 5.4 太陽能通風(fēng)屋頂間歇通風(fēng)實(shí)驗(yàn)96-110
• 5.4.1 自然通風(fēng)量的對比和分析96-98
• 5.4.2 太陽輻射能及壁面溫度的對比和分析98-101
• 5.4.3 空氣通道中水平方向溫度場的對比和分析101-104
• 5.4.4 空氣通道內(nèi)部垂直方向溫度場的對比分析104-108
• 5.4.5 空氣通道出口垂直方向溫度場的對比分析108-110
• 5.5 太陽能通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用分析110-113
• 5.5.1 太陽能通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用分析110-112
• 5.5.2 太陽能通風(fēng)與相變蓄熱結(jié)合應(yīng)用的分析112-113
• 5.5.3 太陽能通風(fēng)系統(tǒng)的綜合效益分析113
• 5.6 本章小結(jié)113-115
• 6 結(jié)論與展望115-117
• 6.1 主要工作和結(jié)論115-116
• 6.2 展望與建議116-117
• 致謝117-118
• 參考文獻(xiàn)118-123
• 附錄123-125

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提高通風(fēng)屋頂隔熱性能的相關(guān)問題    謝浩;

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