建筑結(jié)合太陽(yáng)能管式空氣集熱器

太陽(yáng)能空氣集熱器熱性能的實(shí)驗(yàn)研究——設(shè)計(jì)了一種帶孔折線形式特殊結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能空氣集熱器，對(duì)其安置在建筑物頂部利用太陽(yáng)能加熱空氣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)測(cè)了過(guò)渡季不同工況下集熱器出口溫度、出口風(fēng)速和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等影響集熱器熱性能的相關(guān)因素，探討分析了集...

針對(duì)傳統(tǒng)供熱供冷模式的不足,給出了一種基于空氣集熱器的太陽(yáng)能熱泵供熱供冷裝置,并對(duì)其結(jié)構(gòu)、性能等進(jìn)行了分析和研究.結(jié)果表明,該裝置在夏季供冷季可比傳統(tǒng)空調(diào)節(jié)電約20%,降低能源費(fèi)用約50%;在冬季供熱季其耗能量約為常規(guī)燃煤集中供熱的23%,費(fèi)用約為常規(guī)燃煤集中供熱的67%.

0前言 隨著能源危機(jī)的日益凸現(xiàn)，可再生能源的研究和利用成為全球熱點(diǎn)，太陽(yáng)能更是成為研究和利用的重點(diǎn)之一。我國(guó)已經(jīng)在太陽(yáng)能熱利用方面成為世界上最大的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的生產(chǎn)國(guó)和使用國(guó)，真空管集熱器在太陽(yáng)能集熱器中所占的比例可達(dá)60％以上，真空管集熱器以其熱損低、熱效高等特點(diǎn)受到廣大用戶青睞而得到高速的推廣。

基于雷諾時(shí)均的三維定常粘性n-s方程及能量方程,對(duì)內(nèi)設(shè)擋流板的太陽(yáng)能平板空氣集熱器內(nèi)部流動(dòng)和傳熱特性進(jìn)行數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果顯示出良好的一致性。研究表明:擋流板的存在致使內(nèi)部流動(dòng)非常復(fù)雜,擋流板背側(cè)發(fā)生顯著的流動(dòng)分離與再附著現(xiàn)象,同時(shí)對(duì)溫度場(chǎng)產(chǎn)生重要影響,因此消除各種渦流是提高集熱效率的有效途徑之一;氣流在擋流板末端發(fā)生180°偏轉(zhuǎn)形成的二次流增加了流動(dòng)損失,但同時(shí)實(shí)現(xiàn)了冷熱流體的摻混,強(qiáng)化了換熱;集熱板的多種換熱方式中對(duì)流換熱占主導(dǎo),輻射換熱占總換熱量的1/7,為提高集熱效率,應(yīng)設(shè)法進(jìn)一步降低集熱板平均溫度。

太陽(yáng)能空氣集熱器應(yīng)用于建筑供暖的研究——本文從國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能空氣集熱器的研究、技術(shù)水平和應(yīng)用現(xiàn)狀，結(jié)合自身對(duì)太陽(yáng)能空氣集熱器的研究所取得的階段成果，分析此種集熱器應(yīng)用于西藏地區(qū)建筑供暖的可行性，并對(duì)所需要進(jìn)一步開(kāi)展的研究以及方法、未來(lái)市場(chǎng)前景...

本文從國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能空氣集熱器的研究、技術(shù)水平和應(yīng)用現(xiàn)狀,結(jié)合自身對(duì)太陽(yáng)能空氣集熱器的研究所取得的階段成果,分析此種集熱器應(yīng)用于西藏地區(qū)建筑供暖的可行性,并對(duì)所需要進(jìn)一步開(kāi)展的研究以及方法、未來(lái)市場(chǎng)前景進(jìn)行了技術(shù)描述。

對(duì)一種擾流板型太陽(yáng)能平板空氣集熱器的集熱性能進(jìn)行了研究,并對(duì)各種影響集熱器熱性能的因素進(jìn)行了分析,揭示了總熱損失系數(shù)、擾流板肋片效率、流道內(nèi)空氣流速和擾流板的間距對(duì)效率因子和熱遷移因子的影響機(jī)理.獲得了擾流板型太陽(yáng)能平板空氣集熱器的集熱效率理論表達(dá)式,為此類太陽(yáng)能空氣集熱器的設(shè)計(jì)及應(yīng)用提供了參考.

本文主要介紹一種太陽(yáng)能全玻璃真空管空氣集熱器的結(jié)構(gòu)及特性,闡述了太陽(yáng)能全玻璃真空管空氣集熱器與雙級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用的運(yùn)行原理。通過(guò)一個(gè)實(shí)際工程運(yùn)行測(cè)試,表明了此種太陽(yáng)能空氣集熱器除濕空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行特性。

主要介紹一種太陽(yáng)能全玻璃真空管空氣集熱器及除濕轉(zhuǎn)輪的結(jié)構(gòu)及特性,闡述了太陽(yáng)能全玻璃真空管空氣集熱器與雙級(jí)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用的運(yùn)行原理。通過(guò)一個(gè)實(shí)際工程的運(yùn)行測(cè)試,表明了此種太陽(yáng)能空氣集熱器除濕空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行特性。

基于太陽(yáng)能空氣集熱器的相變墻采暖系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究——提出一種新型的太陽(yáng)能空氣集熱器，使其與相變儲(chǔ)能墻復(fù)合采暖，充分利用太陽(yáng)能。白天由太陽(yáng)能空氣集熱器加熱室內(nèi)空氣，熱空氣通過(guò)相變墻后進(jìn)入室內(nèi)，相變材料蓄熱；夜間相變墻輻射換熱加熱室內(nèi)空氣，相變...

太陽(yáng)能空氣集熱器中蜂窩結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)對(duì)比研究——介紹了一種用于建筑采暖的平板式集熱器，針對(duì)平板式集熱器中透明蜂窩結(jié)構(gòu)抑制對(duì)流減少熱損失的效應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)研究。通過(guò)對(duì)不同蜂窩蓋板的集熱器的空曬和抽氣試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小尺寸的蜂窩雖然能夠抑制對(duì)流引起的熱損失，...

基于太陽(yáng)能空氣集熱器的相變墻采暖系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究——提出一種新型的太陽(yáng)能空氣集熱器，使其與相變儲(chǔ)能墻復(fù)合采暖，充分利用太陽(yáng)能。白天由太陽(yáng)能空氣集熱器加熱室內(nèi)空氣，熱空氣通過(guò)相變墻后進(jìn)入室內(nèi)，相變材料蓄熱；夜間相變墻輻射換熱加熱室內(nèi)空氣，相變...

通過(guò)數(shù)值求解基于雷諾時(shí)均的三維定常粘性n-s方程及能量方程,改變結(jié)構(gòu)、特性及運(yùn)行參數(shù),對(duì)折流板型太陽(yáng)能空氣集熱器進(jìn)行了數(shù)值優(yōu)化,模擬結(jié)果表明:折流板的引入可有效提高集熱效率,同時(shí)對(duì)于特定尺度的折流板集熱器,存在最優(yōu)分割腔數(shù);增加集熱器上部蓋板的保溫能力可有效提高集熱效率,實(shí)際使用中推薦保溫能力較好的雙玻蓋板或適當(dāng)增加空氣間層厚度;集熱器的熱損失以對(duì)流散熱占主導(dǎo),輻射散熱為次要因素;運(yùn)行參數(shù)如氣溫、日照強(qiáng)度等對(duì)集熱器進(jìn)出口溫升影響顯著,但對(duì)集熱效率影響較小。

為提高太陽(yáng)能平板空氣集熱器效率,設(shè)計(jì)了擾流板型太陽(yáng)能平板空氣集熱器,通過(guò)fluent數(shù)值模擬,分析擾流板高度、間距對(duì)太陽(yáng)能平板空氣集熱器性能的影響,得出最佳擾流板結(jié)構(gòu)參數(shù)。結(jié)果表明:在所有研究的擾流板型太陽(yáng)能平板空氣集熱器中,擾流板間距為800mm,高度為150mm時(shí),集熱器綜合性能最佳,該集熱器相比普通太陽(yáng)能平板空氣集熱器,其效率明顯提高,并通過(guò)最小二乘法得出其瞬時(shí)效率公式。

本文通過(guò)對(duì)平板型太陽(yáng)能空氣集熱器的理論分析,介紹不同的空氣流道厚度、空氣流速對(duì)空氣集熱器的散熱損失及瞬時(shí)效率的影響,為優(yōu)化設(shè)計(jì)太陽(yáng)能空氣集熱器提供一定的設(shè)計(jì)依據(jù)。

結(jié)合太陽(yáng)能空氣集熱器的定形相變蓄能地板采暖系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究——本文提出了一種結(jié)合太陽(yáng)能空氣集熱器的定形相變蓄能地板采暖系統(tǒng)，此系統(tǒng)能明顯提高房間夜間溫度，可以作為常規(guī)供暖的補(bǔ)充，減小采暖能耗。

以采用太陽(yáng)能空氣集熱器的供暖系統(tǒng)為研究對(duì)象,實(shí)驗(yàn)研究了供暖效果的影響因素和改善策略下的運(yùn)行效果,為更科學(xué)合理地進(jìn)行太陽(yáng)能空氣集熱器與建筑集成設(shè)計(jì)提供參考。

對(duì)一種蛇形流道太陽(yáng)能平板空氣集熱器的集熱性能進(jìn)行研究,揭示流道轉(zhuǎn)彎數(shù)n與蛇形流道集熱器集熱性能之間的關(guān)系,得到集熱器流道轉(zhuǎn)彎數(shù)的推薦值。指出大轉(zhuǎn)彎數(shù)蛇形流道空氣集熱器fr值可近似用n=1時(shí)的fr值進(jìn)行替代研究,當(dāng)n>5時(shí),集熱器熱遷移因子fr與n=1誤差不超過(guò)5%。通過(guò)理論研究,獲得帶金屬隔板蛇形流道集熱器熱遷移因子fr的理論表達(dá)式,并對(duì)集熱器進(jìn)行優(yōu)化,使集熱器熱遷移因子fr提高到0.81。

為了理清不同蓋板形式整體式太陽(yáng)能空氣集熱器的傳熱性能,建立了一維假設(shè)下的能量傳遞數(shù)學(xué)模型,借助matlab編程求解,得到了準(zhǔn)靜態(tài)條件下集熱器沿程溫度分布、出口溫度、集熱效率的數(shù)值解,對(duì)比發(fā)現(xiàn)數(shù)值解與實(shí)驗(yàn)值吻合較好。計(jì)算結(jié)果表明:采用pc中空陽(yáng)光板為蓋板的集熱器比使用鋼化玻璃為蓋板性能好;兩種蓋板形式的集熱器最佳流量相差不大;集熱器存在一個(gè)最佳流道高度。

提出一種蓋板式?jīng)_縫型集熱器,將吸熱板設(shè)置成沖縫型,提高換熱效果,改善集熱器內(nèi)部氣流組織。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回歸得到氣流穿過(guò)吸熱板時(shí)的局部阻力系數(shù)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式,證實(shí)該集熱器的優(yōu)越性。在對(duì)傳熱模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,采用空氣進(jìn)出口溫升和有效效率為綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),模擬優(yōu)化集熱器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)。結(jié)果表明,最佳的平均沖縫間距、沖縫當(dāng)量直徑、集熱器高度、空氣流量(單位集熱面積的流量)范圍分別為0.08~0.12m、0.008~0.012m、1.8~3.0m、40~80m3/h(0.012~0.025m/s)。

壁掛式太陽(yáng)能空氣集熱器最佳供暖方式研究——以采用太陽(yáng)能空氣集熱器的供暖系統(tǒng)為研究對(duì)象,實(shí)驗(yàn)研究了供暖效果的影響因素和改善策略下的運(yùn)行效果,為更科學(xué)合理地進(jìn)行太陽(yáng)能空氣集熱器與建筑集成設(shè)計(jì)提供參考。

本文以壁掛式太陽(yáng)能空氣集熱器(wall-mountedsolaraircollector,wsac)為研究對(duì)象,采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和理論分析的方法,通過(guò)研究太陽(yáng)輻射照度、送風(fēng)量與wsac瞬時(shí)效率以及純效率的關(guān)聯(lián)性,提出了綜合考慮建筑能耗時(shí)變風(fēng)量工況下提高wsac運(yùn)行效率的途徑。而后,利用實(shí)體大實(shí)驗(yàn)房,分別采用連續(xù)定風(fēng)量送風(fēng)、變風(fēng)量送風(fēng)以及間歇定風(fēng)量送風(fēng)的運(yùn)行方式,對(duì)wsac熱性能及節(jié)能效果進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,在考慮wsac純效率的情況下,變風(fēng)量送風(fēng)的運(yùn)行效率優(yōu)于其它送風(fēng)方式,相對(duì)連續(xù)定風(fēng)量送風(fēng)節(jié)能63%,同時(shí)還得到了隨著太陽(yáng)輻射照度變化的最佳控制運(yùn)行模式。