發(fā)布時間：2020-05-16 08:05

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的持續(xù)穩(wěn)步增長,能源和環(huán)境問題越來越受到人們的重視。太陽能作為一種新型、節(jié)能環(huán)保型的可再生能源,更是深受人們的青睞。若能將太陽能有效、高效地運用到暖通空調(diào)領(lǐng)域,建筑能耗將會有一定程度的下降。目前,太陽能主要應(yīng)用在暖通空調(diào)的采暖、通風(fēng)、空調(diào)制冷等領(lǐng)域。太陽能煙囪是太陽能利用技術(shù)之一,因其具有降低建筑能耗、改善室內(nèi)空氣品質(zhì)等優(yōu)點而推薦用于生態(tài)建筑和綠色建筑的設(shè)計中。本文介紹了太陽能煙囪在通風(fēng)和供暖兩種工況下的原理及流程,著重分析太陽能煙囪用于冬季供暖的兩種運行模式的特點及性能,對兩種運行模式進行理論分析及計算,得出煙囪通風(fēng)量與其高度、寬度、太陽輻射強度以及進出風(fēng)口高度之間的關(guān)系。(1)在α=0.95,τ=0.85,Ai=Ao=0.1m2,煙囪高度為1~4m,煙囪寬度為1~4m,太陽輻射強度為200~400W/m2時,通風(fēng)量隨太陽輻射強度和煙囪高度、寬度的增加而增加。當(dāng)進出風(fēng)口寬度一定時,通風(fēng)量隨煙囪進出風(fēng)口高度的增加先增加,到進出口高度達(dá)到0.3m時,通風(fēng)量減小。在煙囪高度為3m,寬度為1m,房間的長、寬、高分別為3m、3m、3m時,對于開式全新風(fēng)系統(tǒng)而言,選取煙囪進、出風(fēng)口高度分別為0.1m、0.1m;對于閉式室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)而言,選取煙囪進、出風(fēng)口高度分別為0.1m、0.1m。(2)在此基礎(chǔ)上,太陽能煙囪高為3m,寬為1m,深度為0.1m,煙囪進風(fēng)口尺寸為1m×0.1m,煙囪出風(fēng)口尺寸為1m×0.1m,分別對拉薩、武漢、西安三地區(qū)在以上兩種供熱運行模式下的情況進行了計算。固定煙囪結(jié)構(gòu)尺寸,隨著全天室外氣象參數(shù)的變化,計算得出:在拉薩,用閉式室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)在上午11時到下午1時可滿足室內(nèi)供熱需求,其他情況不滿足。在西安,太陽能煙囪不能滿足室內(nèi)供熱需求。在武漢地區(qū),在上午10時和11時,可滿足室內(nèi)供熱需求。(3)以豎直墻壁式太陽能煙囪為研究對象,采用FLUENT軟件對影響太陽能煙囪的供熱特性的煙囪結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了模擬優(yōu)化,分別分析研究了在兩種運行模式下對太陽能煙囪房間的溫度場和速度場有影響的結(jié)構(gòu)參數(shù)。研究表明,對于開式全新風(fēng)系統(tǒng),選取煙囪進風(fēng)口高度為0.2m,出風(fēng)口高度為0.1m,房間出風(fēng)口高度為0.2m,煙囪深度為0.1m,對增強太陽能煙囪的供熱性能有利。對于閉式室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng),煙囪進風(fēng)口高度為0.1m,出風(fēng)口高度為0.1m,煙囪深度為0.1m,對增強太陽能煙囪的供熱性能有利。在房間尺寸為3m×3m×3m,煙囪高度為3m,寬度為1m,深度為0.1m,進出口尺寸為0.1m2時,太陽輻射強度為300W/m2,閉式室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)可用于冬季供暖,能滿足室內(nèi)供熱需求。然而,在太陽輻射強度為200W/m2,閉式室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)不可用于冬季供暖,不能滿足室內(nèi)供熱需求。
【學(xué)位授予單位】：西安工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU832;TK519

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本文編號：2666429