空冷型光伏雙層窗的理論和實驗研究.pdf

1、我國的能源儲量相當(dāng)?shù)呢S富，但是人均儲量卻相對不足，而且能源結(jié)構(gòu)不佳，能源利用效率低下。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，常規(guī)能源的大量消耗帶來環(huán)境問題。這些現(xiàn)狀使得發(fā)展可再生能源成為必然的趨勢。在我國的社會總能耗中，建筑能耗占了27.5％，而其中空調(diào)和采暖能耗占了55％。我國的太陽能資源非常的豐富，將太陽能利用和建筑節(jié)能相結(jié)合，大力推廣太陽能光伏、光熱技術(shù)是發(fā)展可再生能源、降低建筑能耗的重要途徑。
　　 本文中針對普通單層光伏窗功能單一和熱性

2、能差的缺點，結(jié)合在光伏電池背面鋪設(shè)空氣流道，通過空氣的流動帶走熱量的思想，提出了一種新型的太陽能建筑一體化方案：空冷型光伏雙層窗。在發(fā)電的同時，夏季它可以降低室內(nèi)的冷負荷，冬季可以作為一種輔助供暖裝置，此外，它還有良好的視覺舒適性。
　　 本文設(shè)計并加工了空冷型光伏雙層窗，同時利用可對比熱箱搭建了實驗臺，在夏季氣候條件下，將空冷型光伏雙層窗和單層光伏窗的性能進行了比較。結(jié)果顯示，在夏季，空冷型光伏雙層窗可以有效的降低室內(nèi)冷負荷，

3、提高近窗位置的人體熱舒適度。在室內(nèi)的照明方面，空冷型光伏雙層也能滿足日常辦公室的要求。在光電效率方面，兩種類型的光伏窗相差不是很明顯。
　　 本文中對空冷型光伏雙層窗采用計算流體動力學(xué)(Computational FluidDynamics，CFD)模擬計算其溫度分布和傳熱特性，并將計算所得的結(jié)果與實驗值進行比較，發(fā)現(xiàn)CFD穩(wěn)態(tài)模擬與實驗所測得溫度分布吻合良好。
　　 本文中通過對上下通風(fēng)口大小、透光率和玻璃類型的研究發(fā)

4、現(xiàn)夏季模式的空冷型光伏雙層窗內(nèi)層玻璃采用Low-E玻璃會更好的降低室內(nèi)熱負荷提高室內(nèi)熱舒適度。而冬季模式下外層玻璃采用普通玻璃有利于對提高室內(nèi)熱負荷和人體舒適度。夏季模式下室內(nèi)總得熱和PMV(predicted mean vote)隨著空氣流道厚度與上下通風(fēng)口寬度的比的增大而減少，當(dāng)其大于0.5的時候室內(nèi)總得熱和PMV幾乎不發(fā)生變化，而當(dāng)空氣流道厚度與上下通風(fēng)口寬度的比在0.3～0.8之間時候，光伏電池的溫度比較低；冬季模式下空氣流道厚