集热蓄热式太阳房对室内热环境作用机理的研究

发布时间：2020-12-12 21:22

　　太阳能与相变材料的开发与研究是节能领域中新的方向。太阳能集热蓄热墙是当今收集并存储太阳能的关键技术,它是实现建筑与太阳能一体化过程中的重要组成部分,近年来已成为全球研究者普遍关注与研究的课题。其热性能对冬季被动式太阳房的采暖效果具有非常重要的影响。本文运用理论分析与数值模拟相结合的方法,对太阳能集热蓄热墙的传热过程进行了研究。本文对太阳能集热蓄热墙传热过程的基本理论进行了阐述,建立了南京市某集热蓄热墙式被动太阳房的数学模型,通过对集热蓄热墙系统和建筑室内环境进行热平衡分析,确立了集热蓄热墙系统和建筑室内的热平衡方程组,以及夹层内空气传热与流动过程的控制方程组,运用文献研究数据对本文所建模型进行了对比验证,模拟结果与文献结果吻合度较好,验证了本文所选的湍流模型、太阳辐射模型的正确性。本文采用数值模拟软件对冬季工况下太阳能集热蓄热墙系统内关键部位的温度场与速度场、墙体传热性能的日变化情况以及衡量室内热舒适性的PMV、PPD指标进行了数值模拟,给出了集热蓄热墙的温度场、空气夹层内的速度场以及上风口处空气的温度与流速的分布云图、不同时刻集热蓄热墙体的温度场以及空气夹层内的速度场分布云图,对比了... 

【文章来源】：扬州大学江苏省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１我国太阳能资源的地理分布??１．２太阳房基本原理与分类??

集热蓄热墙的构造为，在建筑的南向外墙上加贴一层金属板Ｗ及保温材料，在金属??板表面涂一层选择性涂层，作为吸收体Ｗ吸收太阳福射热，在金属板外覆盖一层透光的??玻璃盖板，之间留有空气夹层，墙体开上、下通风口。其示意图如图２－１所示。??／？…ＮＪ?．！??Ｉ?；?－?■…＂Ｉ—…巧贿ｉｇ??１?■??１?－?■?■?Ｉ?々ｎ?起ｗ??１?＼?ｆｔ，??１?Ｉ?—一?一＇—＇＃妇板??——进巧約吸收涂Ｋ??图２－１集热蓄热墙结构示意图??２．１．１冬季工况??冬季白天，开启墙体的上、下通风口，利用金属吸热板所吸收的太阳箱射能加热夹??层中的空气，被加热后的空气与房间空气通过上下风口形成自然循环，从而把热量Ｗ空??气对流的方式送达房间，达到采暖之目的。冬季夜间，关闭墙体的上、下通风口，墙体??胆存的热量ｙＪｌ霜射的方式向室内散热，维持一定的室内湿度。集热蓄热墙冬季工况如??图２－２所示。??

２．１．２夏季工况??夏季，将墙上方室内的通风口关闭，室内的热空气通过玻璃盖板上方的通风曰排除，??使室内通风，从而达到降温的效果。集热蓄热墙夏季工况如图２－３所示。??－〇－?ＰＩＴ？＂?ｎ?ＩＩ?圆圓＂■??／?Ｉ?＼?＼?ｒＡ?Ｊ＼??＼＼?ｙ上风。／?Ｖ上风。ｆ??＾?Ｉ?０??／了?ｙ?了??巧气层－—《Ｊ?／／／?Ｊ??单层玻巧—下风口?Ｘ?厂Ｉ下风口?／??切????切?＇??图２－３集热蓄热墙夏季运行工况巧：白天；右：夜间）??２．２太阳福射??到达地面上的太阳福射能的大小，Ｗ及如何确定投射在某地太阳能集热器采光面上??

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2913296