间接式太阳能通风研究

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作为一项能够利用太阳热能并用来强化自然通风压头和风量的通风技术,太阳能通风是利用太阳辐射热量为空气流动提供浮升力,将热能转换为动能,并将室外新鲜空气引入室内。太阳能通风不仅丰富了自然通风理论,而且为自然通风的进一步发展提供了一条新的方向,各种针对太阳能通风的研究也取得了较大的进展。但是由于太阳辐射的不稳定性和间断性又极大地限制了太阳能通风的应用和发展,因此,提高太阳能的利用效率和增强自然通风的效率成为太阳能通风研究的一个重要难题。本文以重庆地区夏季较为丰富的太阳能为研究对象,将太阳能利用与自然通风技术相结合,应用于建筑物的通风系统中,实现空间有组织的通风换气,增强自然通风尤其是热压通风的效果,使自然通风具有承担更多室内热负荷以及排除室内污染物的能力,实现可再生能源直接应用于自然通风,从而达到通风节能、减排的目的,为缓解能源和环境压力,提出一种新的节能减排的方法。为此,本文首先重庆地区的太阳能辐射强度、干球温度、湿度等气象参数进行了分析。在气象参数分析的基上,针对重庆地区太阳能较为匮乏和太阳能通风井太阳能利用效率较低的特点,提出了间接式太阳能通风方式。以基本的太阳能通风理论为基础,提出间接式太阳能通风的基本概念、基本理论、系统组成,并通过理论计算确定间接式太阳能通风的可行性。本文以一鸡舍为研究对象,根据鸡舍的独有特点和通风需求,确定室外太阳能集热系统集热的可能性与集热能力,进而确定实验所需要的材料与相关的测试仪器。同时还对通风井内换热的相关理论进行了初步分析,确定换热的方式,阐述了从太阳能到热能这一转换的过程的原理。最后,通过实验测试数据,分析了间接式太阳能通风系统内水流量、通风井内空气流量和室内外温度、太阳辐射强度之间的变化关系。并通过已有的数据计算室外太阳能集热效率和通风井内的换热效率。实验表明,实测数据和理论计算有较高的吻合,说明从通风井外收集太阳能用于增强自然通风具有可行性。
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