耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑供暖特性.pdf

1、碩士學(xué)位論文耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑供曖特性HeatingPerformanceofSolarHousewithClosedAirLoopCoupledTCM作者姓名：型麈壹學(xué)科、專業(yè)：送墊：送憋氫二通迅丞窒邐王猩學(xué)號：21206134指導(dǎo)教師：完成日期：大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnol093大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑供暖是指將太陽能空氣集熱器所加熱的空氣在風(fēng)機驅(qū)動

2、下通過建筑圍護結(jié)構(gòu)連通空氣層進行熱輸送，提升建筑六面體內(nèi)表面溫度，從而實現(xiàn)房間均勻輻射供暖的一種方式。此種供暖方式改善了熱空氣供暖所帶來的干熱、不均勻輻射等引起的不舒適和健康影響，同時利用圍護結(jié)構(gòu)蓄熱有效抑制了太陽能建筑晝夜室溫的波動，并在一定程度上解決了夜間供暖問題。本文從耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑設(shè)計、采暖降溫方案、自動運行系統(tǒng)、實驗平臺搭建到實驗研究、理論分析模擬驗證與自然運行室溫預(yù)測等開展了系統(tǒng)的研究，其研究成果為耦合蓄熱

3、閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑設(shè)計、運行調(diào)控及地區(qū)適用性提供了理論參考依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容與成果如下：首先，通過建筑氣候設(shè)計確定了大連地區(qū)被動式采暖降溫方案與耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑形式，并根據(jù)建筑熱需求，同時兼顧權(quán)衡大連地區(qū)冬季得熱與夏季降溫，確定了熱空氣循環(huán)形式、空氣間層厚度、蓄熱材料布置方式等。并在此基礎(chǔ)上搭建了足尺大閉式循環(huán)空氣層太陽能實驗房與對比房。其次，為實現(xiàn)耦合蓄熱閉式循環(huán)空氣層太陽能建筑全天自動運行，構(gòu)建了太陽能空氣

4、采暖智能聯(lián)動控制風(fēng)機與風(fēng)門運行系統(tǒng)。太陽能空氣集熱器出口空氣溫度大于22℃，風(fēng)機風(fēng)門自動開啟；太陽能空氣集熱器出口空氣溫度小于18℃，風(fēng)機風(fēng)門自動關(guān)閉。最大檔啟動，自動逐檔調(diào)控風(fēng)機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)空氣流量保證集熱器進出口溫差10～15℃?？刂茀?shù)采用太陽輻射照度平均值代替瞬時值以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；風(fēng)機延遲10rain開啟以避免室溫驟降；風(fēng)門延遲10rain關(guān)閉以利用太陽能空氣集熱器內(nèi)余熱。第三，本文基于足尺大實驗平臺通過調(diào)節(jié)太陽能空氣采暖系統(tǒng)送

5、風(fēng)方式、外遮陽卷簾與南向窗夜間移動外保溫等形成五種實驗工況，采用計算機多通道巡回檢測系統(tǒng)開展了采暖效果、蓄放熱特性、夜間外保溫與室內(nèi)熱環(huán)境特性等實驗研究。研究表明：1)直接受益窗采暖比太陽能空氣集熱器采暖提前50min達到被動式太陽能采暖房間設(shè)計溫度下限值13℃，而太陽能空氣采暖系統(tǒng)因溫控材料明顯的蓄熱效應(yīng)，在一定程度上抑制了室溫波動，使室內(nèi)空氣溫度較直接受益窗采暖延遲180rain低于設(shè)計溫度下限值；2)TCM材料的保溫蓄熱作用使夜間