【摘要】：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)步增長(zhǎng),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(yùn)用到暖通空調(diào)領(lǐng)域,建筑能耗將會(huì)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(diǎn)而推薦用于生態(tài)建筑和綠色建筑的設(shè)計(jì)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(yùn)行模式的特點(diǎn)及性能,對(duì)兩種運(yùn)行模式進(jìn)行理論分析及計(jì)算,得出煙囪通風(fēng)量與其高度、寬度、太陽輻射強(qiáng)度以及進(jìn)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(qiáng)度為200~400W/m2時(shí),通風(fēng)量隨太陽輻射強(qiáng)度和煙囪高度、寬度的增加而增加。當(dāng)進(jìn)出風(fēng)口寬度一定時(shí),通風(fēng)量隨煙囪進(jìn)出風(fēng)口高度的增加先增加,到進(jìn)出口高度達(dá)到0.3m時(shí),通風(fēng)量減小。在煙囪高度為3m,寬度為1m,房間的長(zhǎng)、寬、高分別為3m、3m、3m時(shí),對(duì)于開式全新風(fēng)系統(tǒng)而言,選取煙囪進(jìn)、出風(fēng)口高度分別為0.1m、0.1m;對(duì)于閉式室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)而言,選取煙囪進(jìn)、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(jìn)風(fēng)口尺寸為1m×0.1m,煙囪出風(fēng)口尺寸為1m×0.1m,分別對(duì)拉薩、武漢、西安三地區(qū)在以上兩種供熱運(yùn)行模式下的情況進(jìn)行了計(jì)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(jì)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(shí)到下午1時(shí)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(shí)和11時(shí),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(duì)象,采用FLUENT軟件對(duì)影響太陽能煙囪的供熱特性的煙囪結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了模擬優(yōu)化,分別分析研究了在兩種運(yùn)行模式下對(duì)太陽能煙囪房間的溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)有影響的結(jié)構(gòu)參數(shù)。研究表明,對(duì)于開式全新風(fēng)系統(tǒng),選取煙囪進(jìn)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(duì)增強(qiáng)太陽能煙囪的供熱性能有利。對(duì)于閉式室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng),煙囪進(jìn)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(duì)增強(qiáng)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(jìn)出口尺寸為0.1m2時(shí),太陽輻射強(qiáng)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(qiáng)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TU832;TK519

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本文編號(hào)：2666429