耦合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑供暖特性

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1、丈－大‘家ｉｌｉｉＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹｆｉｇｓ士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ／Ｎ＾ｆ＞Ｊ＞親合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑供暧特性？尝科．／Ｍｌ作者姓名Ｍ＿？＿ｆｗ指导教师§＿＿＾＾２０１０曰１５年６月答辩日期＿＿硕士学位论文賴合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑供暖特性ＨｅａｔｉｎｇＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＳｏｌａｒＨｏｕｓｅｗｉｔｈＣｌｏｓｅｄＡｉｒＬｏｏｐＣｏｕｐｌｅｄＴＣＭ作者姓名：刘彦青

2、学科、专业：供热、供燃气、通风及空调工程学号：２１２０６１３４指导教师：陈滨教授完成日期：２０１５年６月８日大ｓｉ理工大摩ＤａｌｉａｎＴｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｅｃｈｎｏｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均巳在论文中做了明确的说明

3、并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：賴合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑供暖特性作者签名：Ｈ日期：年月日！１＾＿１＿一大连理工大学硕士学位论文摘要親合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑供暖是指将太阳能空气集热器所加热的空气在风机驱动下通过建筑围护结构连通空气层进行热输送，提升建筑六面体内表面温度，从而实现房间均勾辖射供暖的一种方式。此种供暖方式改善了热空气供暖所带来的千热、不均勾辖射等引起的不舒适和健康影响，同时利用围护结构蓄热有效抑制了太阳能建筑昼夜室温的波动一，并在定程度上

4、解决了夜间供暖问题。本文从親合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑设计、采暖降温方案、自动运行系统、实验平台搭建到实验研宄、理论分析模拟验证与自然运行室温预测等开展了系统的研宄，其研究成果为顆合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑设计、运行调控及地区适用性提供了理论参考依据。本文主要研究内容与成果如下：首先，通过建筑气候设计确定了大连地区被动式采暖降温方案与稱合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑形式，并根据建筑热需求，同时兼顾权衡大连地区冬季得热与夏季降温，确定了热空气循环形式、空气间层厚度、蓄热材料布置方式等。并在此基础上搭建了足尺大

5、闭式循环空气层太阳能实验房与对比房。其次，为实现親合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑全天自动运行，构建了太阳能空气采暖智能联动控制风机与风门运行系统°Ｃ。太阳能空气集热器出口空气温度大于２２，°风机风门自动开启；太阳能空气集热器出口空气温度小于１８Ｃ，风机风门自动关闭。最°￣大档启动，自动逐档调控风机转速来调节空气流量保证集热器进出口温差１０１５Ｃ。控制参数采用太阳辖射照度平均值代替瞬时值以提高系统稳定性；风机延迟ｌＯｍｉｎ开启以避免室温骤降；风门延迟ｌＯｍｉｎ关闭以利用太阳能空气集热器内余热。、第三，本文基于足尺大实验平台通

6、过调节太阳能空气釆暖系统送风方式外遮阳卷帘与南向窗夜间移动外保温等形成五种实验工况，采用计算机多通道巡回检测系统开展了采暖效果、蓄放热特性、夜间外保温与室内热环境特性等实验研究。研究表明：１）直接受益窗采暖比太阳能空气集热器采暖提前５０ｍｉｎ达到被动式太阳能釆暖房间设计温度下限值一１３１：，而太阳能空气采暖系统因温控材料明显的蓄热效应，在定程度上抑制了室温波动，使室内空气温度较直接受益窗采暖延迟１８０ｍｉｎ低于设计温度下限值；２）°ＴＣＭ材料的保温蓄热作用使夜间平均室内空气温度提高了６．５Ｃ，显著改善了室内热稳定性，ｃ；

7、３）南向窗夜间移动保温减少了实验房１０％热损失玻璃窗内壁面温度提高了２．（ｒ，一４在定程度上削弱了夜间局部冷福射影响）；在太阳能空气采暖系统作用下实验房体感温度全天略高于或等于室内空气温度，这是由于房屋构造为轻质结构所致。小親合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑供暖特性最后，根据耦合蓄热闭式循环空气层太阳能建筑空气间层内空气流动状态划分为曰间采暖与夜间保温两种情况，基于空气间层传热理论并在ＴＣＭ蓄热系统中引入相变蓄热饱和度建立了太阳能空气集热器与直接受益窗共同釆暖下的蓄热传热数学模型，模拟得到室内空气温度、ＴＣＭ蓄热层

8、温度与相变蓄热饱和度，，并采用实验数据进行了验证结果表明模拟值与实测值基本吻合，得到相变蓄热饱和度的表达