新型的与建筑一体化太阳能双效集热器系统VIP免费

一种新型的与建筑一体化太阳能双效集热器系统的实验研究工程概况：一种新型的与建筑一体化太阳能双效集热器系统，该系统有两种工作模式:被动采暖工作模式和集热水工作模式。由系统工作在被动采暖工作模式下的实验结果可以得到:系统房间内空气存在温度分层现象，测试期间上下位置最大温差为4.2℃，平均温差约为2.7;℃系统在被动采暖工作模式下工作时对房间温度的提高作用明显，实验测试结果显示，实验期间系统房间平均温度达到24.7℃，相对环境温度升高平均达到19.9℃。通过系统以自然循环方式工作在集热水工作模式下的实验测试结果，可以得到实验期间在集热水工作模式下系统的热效率为52.8%，集热器单位面积太阳得热为4.16MJ/㎡。引言太阳能在建筑中的热利用技术在国内外已有一定发展，其中太阳能制热水和太阳能采暖是最为普遍的两种应用形式。太阳能用于供暖的第一次大规模研究是1939年在麻省理工学院开始的。从1939——1961年相继建成了四幢小型建筑，每幢建筑都是部分由太阳能供热，系统需在不使用时放空集热器以防水在其中冻结。之后提出多种太阳能建筑供暖系统，如Trombe墙系统、改进后的复合Trombe墙系统和新型光伏'Tinmbe墙系统〔为解决传统Trombe墙功能单一等问题而提出)等。这些系统的提出，推进了在建筑中应用太阳能供暖技术的发展，但仍存在一些问题有待完善。一般来说，在冬季，太阳能供暖系统可以很好地满足建筑采暖需求，但在建筑无需供暖的时期(特别是夏季)，太阳能供暖系统会造成系统全年使用率低，并影响系统使用的经济性，且易造成建筑过热问题。在太阳能制热水应用方面，由于太阳能热水系统具有相对简单、技术较成熟且成本较低的特点，成为太阳能热利用技术中发展最快、应用最为普通的技术，同时随着太阳能制热水应用的发展，传统热水系统的一些局限性也逐渐显现:太阳能热水系在冬季寒冷地区应用时，水温过低甚至系统结冻会造成系统无法有效使用;传统安装方式将系统安装于建筑屋顶，安装不美观则影响建筑美观甚至城市整体形象，而且高层建筑屋顶面积无法满足需求等。因此为对太阳能制热水系统进行改进，提出了太阳能热水墙的概念，该系统的提出可以解决传统系统安装于建筑屋顶而遇到的屋顶面积不足的问题，并且安装方式的改进，使系统更美观，但对于热水系统在冬季使用时所出现的问题未得到根本解决。为解决以上问题，本文提出了与建筑一体化太阳能双效集热器系统，该系统有两种工作模式:被动采暖工作模式和集热水工作模式。在全年建筑需供暖的时期(如冬季)，系统以被动采暖工作模式运行为室内房间供暖，在全年其他时期特别是夏季，系统转换成集热水工作模式以提供生活用热水。该系统可以避免单独应用太阳能被动采暖系统在夏季易造成的建筑过热而制约其推广应用的问题，而且还可以有效利用太阳能提供生活热水。为对该新型系统进行研究，本文以热箱为基础，建立了与建筑一体化太阳能双效集热器系统的测试平台，并针对系统两种工作模式分别进行了实验测试和分析。1与建筑一体化太阳能双效集热器系统构成及实验装置与建筑一体化太阳能双效集热器模块是本系统的核心部件，该模块是在普通平板集热器的原理基础上改造而成，其区别于普通平板集热器的特点是双效集热器里有一个特别加宽的空气间隙空间，并且集热器背面上下位置开有两个矩形的开口，如图1所示为了对与建筑一体化太阳能双效集热器系统进行研究，本文在热箱基础上搭建了该新型系统的实验测试平台。如图2、图3所示，该平台包括热箱房间、与建筑一体化太阳能双效集热器模块、上下风口、蓄热水箱、阀门和管路等。热箱房间除南墙与外环境接触外，其他5面墙体处在一大房间内而与外环境隔离。墙体为轻质保温墙体。房间尺寸南北宽2.90m、东西长2.97m、高2.60m。模块结构尺寸为高1.945mx宽0.945m，空气层厚度为0.16m。为增强模块的集热性能，模块的铜铝复合吸热板表面覆盖有选择性吸收涂层(涂层吸收率0.95，发射率0.15)。系统的工作原理是:在被动采暖工作模式下，阀门关闭，系统的上下风口开启，从而使建筑房间与集热器相通，集热器特别设计的加宽的空气间隙层成为通风流道，流道内空气在集热器加热而造成的热虹吸...