太陽(yáng)墻采暖可行性及傳熱特性研究.pdf

1、太陽(yáng)墻因其良好的新風(fēng)系統(tǒng)、較高的集熱效率、環(huán)境友好性高而受到人們廣泛的研究和關(guān)注。本文首先對(duì)我國(guó)北方采暖區(qū)應(yīng)用太陽(yáng)墻的可行性進(jìn)行了技術(shù)可行性和經(jīng)濟(jì)可行性兩方面的研究,然后設(shè)計(jì)了一個(gè)太陽(yáng)墻實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?并搭建實(shí)驗(yàn)臺(tái),進(jìn)行室內(nèi)靜態(tài)實(shí)驗(yàn)研究,分析了太陽(yáng)墻的運(yùn)行特性并計(jì)算其集熱效率,并在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,建立計(jì)算模型,利用FLUENT對(duì)空氣通過(guò)太陽(yáng)墻板的流動(dòng)傳熱特性進(jìn)行分析,為改進(jìn)太陽(yáng)墻結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提高集熱效率和太陽(yáng)墻在我國(guó)北方采暖區(qū)的推廣應(yīng)用提供參考依

2、據(jù)。主要研究成果如下:
　　 1.從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)性兩方面分析了太陽(yáng)墻在我國(guó)北方采暖區(qū)應(yīng)用的可行性,結(jié)果表明:太陽(yáng)墻應(yīng)用于我國(guó)北方采暖區(qū)在技術(shù)上是完全可行的;對(duì)于一塊墻板面積為24m2、吸收率為0.95的太陽(yáng)墻來(lái)說(shuō),其年供熱量可達(dá)2.2MWh～5.7MWh,年溫室氣體減排量是2.3～5.6 CO2噸/年;由于區(qū)域差別,部分地區(qū)如太原、呼和浩特、銀川、西寧等地安裝太陽(yáng)墻的經(jīng)濟(jì)效益較為可觀,也有地區(qū)如西安等地的經(jīng)濟(jì)效益較差,經(jīng)濟(jì)性不好。

3、
　　 2.在穩(wěn)定狀態(tài)下,太陽(yáng)墻板壁面平均溫度,隨太陽(yáng)墻進(jìn)出風(fēng)口處壓差的增加而減小。在本實(shí)驗(yàn)條件下,壓差為21.582Pa時(shí)穩(wěn)定狀態(tài)的太陽(yáng)墻板壁面平均溫度在64℃左右,而壓差是25.506Pa時(shí)太陽(yáng)墻板穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的平均溫度約為58℃,壓差為32.373Pa時(shí)平均溫度在53℃左右。
　　 3.在穩(wěn)定狀態(tài)下,太陽(yáng)墻板出風(fēng)口處溫度隨太陽(yáng)墻進(jìn)出風(fēng)口處壓差的增加而減小。在本實(shí)驗(yàn)條件下,壓差分別為21.582Pa、25.506Pa、

4、32.373Pa時(shí),出風(fēng)口處穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的空氣溫度約為36℃、33.5℃和31℃。
　　 4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,木實(shí)驗(yàn)中所用的太陽(yáng)墻的集熱效率在53％左右,其中壓差分別為21.582Pa、25.506Pa、32.373Pa時(shí),太陽(yáng)墻的集熱效率為52.8%、53.1%和53.7%,即集熱效率隨著太陽(yáng)墻進(jìn)出風(fēng)口處壓差的增加而增大。
　　 5.建立了太陽(yáng)墻三維幾何模型,運(yùn)用FLUENT模擬計(jì)算分析了空氣流過(guò)太陽(yáng)墻的流動(dòng)傳熱特性,通過(guò)