太陽能煙囪自然通風(fēng)效果實驗研究.pdf

1、近年來，隨著能源消耗問題和環(huán)境問題的提出，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。利用自然通風(fēng)既可以滿足房間一定的舒適性要求，又可以節(jié)約設(shè)備和運行費用以及維修費用，同時能夠創(chuàng)造可持續(xù)發(fā)展的綠色建筑環(huán)境。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)即所謂的“煙囪效應(yīng)”。太陽能煙囪是一種熱壓作用下的自然通風(fēng)設(shè)備，將兩者有機結(jié)合起來。它利用太陽輻射作為動力，為空氣

2、流動提供浮升力，將熱能轉(zhuǎn)化為動能。本文通過實驗對豎直集熱板屋頂式太陽能煙囪模型進(jìn)行了研究。 本文在理論分析的基礎(chǔ)上，對高度為2m，長度為1m，空氣通道寬度分別為400mm，700mm，1000mm和1200mm的豎直集熱板屋頂式太陽能煙囪，在得熱量變化的情況下，實驗研究了其溫度場、速度場和自然通風(fēng)量。結(jié)果表明，在所研究的范圍內(nèi)，對于豎直集熱板屋頂式太陽能煙囪，存在一個獲得最大通風(fēng)量的最佳空氣通道寬度和高度的比值，這個比值大約是1

3、/2。當(dāng)煙囪空氣通道寬度再增大，寬度和高度的比值大于1/2時，這時煙囪的自然通風(fēng)量已經(jīng)沒有太明顯的變化。太陽能煙囪的通風(fēng)量隨著太陽輻射強度的增加而明顯加大。而對于溫度場和速度場的分析表明，氣流速度隨著空氣通道寬度的增加而減小，隨著太陽輻射強度的增加而增大。氣流溫度隨著太陽能煙囪高度的增加和太陽輻射強度的增大而升高。在熱墻的近壁處，可明顯的觀察到溫度和速度的邊界層，在熱墻的近壁處溫度和速度都較高，然后急劇下降，大約在100mm處趨于平緩，