寒區(qū)農(nóng)宅太陽墻熱風(fēng)系統(tǒng)及對室內(nèi)環(huán)境影響分析.pdf

1、我國農(nóng)村的節(jié)能減排工作落后于城市，尤其是采暖能耗占建筑總能耗60％的寒區(qū)農(nóng)村，其采用的傳統(tǒng)采暖方式熱效率低、污染大，導(dǎo)致室內(nèi)環(huán)境惡劣。太陽能是適合農(nóng)村使用的理想清潔能源，但難以與建筑形式相融合，太陽墻可直接作為建筑外立面，解決了這一難題。本文針對寒區(qū)農(nóng)宅的采暖能耗及室內(nèi)環(huán)境問題，為了使采暖更加經(jīng)濟(jì)節(jié)能并改善室內(nèi)環(huán)境，設(shè)計了適用于寒區(qū)農(nóng)宅的太陽墻熱風(fēng)系統(tǒng)，作為輔助采暖設(shè)備與火炕結(jié)合使用，并通過實(shí)測與模擬分析了該系統(tǒng)的使用效果，尤其是對農(nóng)宅

2、室內(nèi)環(huán)境的影響。
　　傳統(tǒng)的太陽墻系統(tǒng)僅加熱新風(fēng)，在此基礎(chǔ)上引入回風(fēng)，提升了系統(tǒng)的采暖能力，使系統(tǒng)具有了全新風(fēng)、全回風(fēng)、混合通風(fēng)及關(guān)閉等運(yùn)行模式。課題組于2014年暑期在吉林省榆樹市五家村完成太陽墻熱風(fēng)系統(tǒng)農(nóng)宅的搭建，在10月至來年4月的整個采暖期內(nèi)進(jìn)行了系統(tǒng)的運(yùn)行測試，記錄了環(huán)境與系統(tǒng)各部分的溫度、氣流速度、太陽輻射強(qiáng)度、風(fēng)量、室內(nèi)污染物濃度等參數(shù)。
　　分析了太陽輻射強(qiáng)度與集熱腔體內(nèi)氣溫的關(guān)系，按腔體氣溫速升緩降的特點(diǎn)設(shè)

3、定了太陽墻系統(tǒng)運(yùn)行時間、農(nóng)宅燒炕時間；計算并分析送風(fēng)量及最冷月的室溫和送風(fēng)溫度，得到太陽墻可提升農(nóng)宅室溫4~7℃，使得農(nóng)宅室溫達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，系統(tǒng)的供暖功率為3.55~5.35KW，不同模式的供熱能力從大到小依次為全回風(fēng)、混合通風(fēng)及全新風(fēng)，此外還利用回歸分析得出了送風(fēng)溫度與室內(nèi)氣溫的線性關(guān)系；通過對比南墻、東墻的內(nèi)壁溫度，發(fā)現(xiàn)太陽墻可顯著降低墻體散熱；選取不同模式下新風(fēng)量及典型時間段的污染物濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明太陽墻系統(tǒng)對室內(nèi)空氣品

4、質(zhì)改善明顯，全新風(fēng)模式下通風(fēng)效果最好，混合通風(fēng)次之，全回風(fēng)模式效果最弱。啟用太陽墻后，不僅新風(fēng)換氣量可由原來的18m3/h提高到199.84 m3/h，滿足室內(nèi)舒適性要求，而且室內(nèi)污染物濃度最多可降低76.5%；分別利用擴(kuò)展的PMV模型及室內(nèi)外溫度波動比率對太陽墻農(nóng)宅的室內(nèi)熱舒適性、熱穩(wěn)定性進(jìn)行評價，通過理論計算預(yù)測PMV為農(nóng)村居民選擇太陽墻運(yùn)行模式和室內(nèi)著裝提供了定量依據(jù)。
　　本文還建立了太陽墻集熱腔體及房間的數(shù)理模型，對系統(tǒng)