太陽能煙囪自然通風(fēng)效果實驗與設(shè)計方法研究.pdf

1、利用自然通風(fēng)既可以滿足人體一定的舒適性要求，又可以節(jié)約設(shè)備和運行費用以及維修費用，是創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑環(huán)境的必然元素。利用自然通風(fēng)改善室內(nèi)環(huán)境越來越受到人們的重視。建筑通常意義上的自然通風(fēng)指的是通過有目的的開口，在風(fēng)壓和熱壓作用下產(chǎn)生空氣流動。而由室內(nèi)外空氣密度差引起的熱壓自然通風(fēng)即通常所說的“煙囪效應(yīng)”。太陽能煙囪就是利用吸收太陽輻射熱增大煙囪內(nèi)外溫差而增加浮力效應(yīng)，以達到增加室內(nèi)通風(fēng)風(fēng)量降低室溫的目的。到目前為止，人們對太陽能

2、煙囪進行了一定的研究，從理論上，實驗方法上，以及模擬研究上都取得了一定的成果。但目前的研究多集中于如何提高太陽輻射熱的吸收以及對流換熱特性的研究，而對于煙囪本身的優(yōu)化設(shè)計研究較少，能夠用于工程設(shè)計的資料不多，因而有必要對此進行深入細致的研究。 本文是在理論分析的基礎(chǔ)上，對高度為2000mm，長度為1000mm的豎直集熱板屋頂式太陽能煙囪進行實驗研究。在熱流密度改變(q=200w/m2、q=300w/m2、q=400w/m2、)和

3、空氣通道寬度改變(W=1200、W=1000mm、W=700mm、W=400mm)的情況下，實驗研究其內(nèi)部空氣溫度場、速度場的變化情況，以及由此引起的通風(fēng)量的改變情況。結(jié)果表明，在兩個壁面受熱的情況下，在所研究的范圍內(nèi)，煙囪內(nèi)的通風(fēng)量隨著空氣通道寬度的增大而增加，沒有發(fā)現(xiàn)存在最大通風(fēng)量的最佳空氣寬度和高度的比值。且太陽能煙囪的通風(fēng)量隨著太陽輻射強度的增加而增大。氣流速度隨著太陽輻射的增強而增大，隨著煙囪寬度的增大在同樣熱流密度情況下有所