太陽(yáng)能加熱空氣系統(tǒng)熱性能的研究.pdf

1、本研究提出一種采用折型帶孔集熱板作為集熱部件的新型太陽(yáng)能加熱空氣系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)的熱性能進(jìn)行研究，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)測(cè)試和Fluent數(shù)值仿真兩種方法進(jìn)行觀察分析。從實(shí)驗(yàn)到理論，循序漸進(jìn)地分析了太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、系統(tǒng)出口風(fēng)速分別對(duì)系統(tǒng)的集熱效率和出口空氣溫度的影響；集熱板板型、系統(tǒng)進(jìn)口位置、上部空氣通道間距對(duì)集熱板溫度場(chǎng)的影響；并評(píng)價(jià)了既采用的保溫措施對(duì)折型帶孔集熱板太陽(yáng)能加熱空氣系統(tǒng)的保溫效果以及系統(tǒng)在夏季對(duì)建筑的遮陽(yáng)、空調(diào)房間的通風(fēng)效果。

2、　　 經(jīng)過(guò)一個(gè)過(guò)渡季全新風(fēng)工況下的實(shí)驗(yàn)測(cè)試和后期的數(shù)值仿真模擬，對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸類(lèi)和分析討論，主要得出如下的結(jié)論：(1)折型帶孔集熱板相對(duì)于直板型集熱板更能強(qiáng)化集熱板和空氣之間的換熱。(2)太陽(yáng)輻射強(qiáng)度對(duì)系統(tǒng)集熱效率的影響不是同步進(jìn)行，存在滯后現(xiàn)象，即太陽(yáng)輻射強(qiáng)度最高值出現(xiàn)時(shí)間滯后于系統(tǒng)效率最高值出現(xiàn)時(shí)間；但太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是系統(tǒng)出口空氣溫度的決定性因素，兩者有一致的變化規(guī)律。(3)系統(tǒng)出口風(fēng)速越大，系統(tǒng)集熱效率越高，但系統(tǒng)出口空氣溫

3、度相對(duì)較低，為了保持系統(tǒng)的高效運(yùn)行，系統(tǒng)出口風(fēng)速存在一個(gè)最佳區(qū)間；引入▽(單位面積單位輻射強(qiáng)度下空氣流經(jīng)系統(tǒng)后溫度籌值)作為考察系統(tǒng)出口風(fēng)速對(duì)出口處空氣溫度的影響，▽存在一個(gè)合理的區(qū)間。(4)集熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對(duì)集熱板溫度場(chǎng)有著較人的影響，集熱板采J}J不一致的開(kāi)孔尺寸(靠近系統(tǒng)進(jìn)口上部開(kāi)孔大，下部開(kāi)孔小)比集熱板采用一致的開(kāi)孔尺寸更能均勻集熱板的溫度場(chǎng)；采用中間進(jìn)風(fēng)的形式比采用邊側(cè)進(jìn)風(fēng)的形式更能改善集熱板橫向溫度場(chǎng)的不均勻性，但并沒(méi)有改變

4、局部過(guò)熱的問(wèn)題；通過(guò)增大集熱箱體內(nèi)上部空氣通道的間距可以改善整個(gè)集熱板的熱不均勻性，且集熱板各部分之間不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的溫差。(5)實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)采用的保溫措施(內(nèi)附20mm厚塑料泡沫)造成系統(tǒng)對(duì)外的熱損失較大，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)下部空氣溫度場(chǎng)自上而下差異比較大，采用20mm厚聚苯乙烯做外保溫可改善系統(tǒng)的保溫性能。(6)夏季系統(tǒng)通過(guò)對(duì)建筑物的遮陽(yáng)作用或者采用與建筑一體化的措施后，相對(duì)于直接被太剛照射的建筑表面，建筑表面溫度可實(shí)現(xiàn)較大幅度的降溫；同時(shí)系統(tǒng)