相變石蠟型太陽能煙囪通風和傳熱特性的研究.pdf

1、近年來由于我國能源矛盾不斷深化，嚴重制約了經(jīng)濟的發(fā)展，為此國家鼓勵各種節(jié)能措施，特別是利用太陽能等可再生能源技術(shù)。太陽能煙囪是利用太陽能加熱空氣產(chǎn)生煙囪效應(yīng)，從而促進通風效果的裝置，它具有節(jié)能效果顯著、與建筑結(jié)合方便、初投資相對較少等優(yōu)點。然而，太陽能易受氣候環(huán)境影響，限制了太陽能煙囪的發(fā)展應(yīng)用，為了克服這個缺點，提高太陽能的利用率，延長太陽能煙囪系統(tǒng)的通風時間，太陽能煙囪相變蓄熱技術(shù)漸漸的成為研究的熱點。
　　目前為止，雖然對相

2、變蓄熱型太陽能煙囪的研究比較多，但是對于像太原這種高原地區(qū)過度季節(jié)相變石蠟型太陽能煙囪的通風傳熱特性的實驗研究幾乎沒有，另外國內(nèi)外對相變石蠟相變溫度和導(dǎo)熱系數(shù)對于太陽能煙囪系統(tǒng)的性能影響的成果也比較匱乏。因此，本文通過實驗的方法研究了太原地區(qū)過渡季節(jié)相變石蠟型太陽能煙囪系統(tǒng)的特性隨時間的變化關(guān)系，通過數(shù)值模擬的方法研究了相變石蠟對蓄熱型太陽能煙囪系統(tǒng)通風傳熱特性的影響。
　　首先，實驗研究了太原地區(qū)過渡氣候條件下結(jié)合相變石蠟的太陽

3、能煙囪系統(tǒng)通風和傳熱特性，同時與相同氣候條件下無相變蓄熱材料太陽能煙囪系統(tǒng)作對比，研究表明太陽能煙囪系統(tǒng)結(jié)合相變石蠟后大大延長了系統(tǒng)通風時間。
　　然后，建立結(jié)合相變石蠟的太陽能煙囪系統(tǒng)三維模型，并用實驗結(jié)果驗證了模型的準確性，研究了相變石蠟不同相變溫度對相變石蠟型太陽能煙囪系統(tǒng)通風傳熱特性的影響，結(jié)果表明：吸熱板最大溫升隨著相變溫度的升高而增大，其溫度最大值均出現(xiàn)在13時刻。蓄熱階段入口平均風速隨著相變溫度的升高而變大，放熱階段

4、入口風速隨著相變溫度的升高反而變小。相變溫度越高時，通風時間越短，其總體通風量越大；相變溫度越低時，通風時間越長，其總體通風量越大，進而提出一種根據(jù)通風時間選擇相變石蠟型太陽能煙囪相變石蠟的方法。同時，相變石蠟的融化量隨著相變溫度的升高而降低，隨著相變溫度的升高，開始放熱的時間越早。
　　最后改變模型中相變石蠟的導(dǎo)熱系數(shù)，研究了相變石蠟不同導(dǎo)熱系數(shù)對相變石蠟型太陽能煙囪系統(tǒng)通風傳熱特性的影響，結(jié)果表明吸熱板最大表面溫度隨著相變石蠟