太阳能烟囱在节能建筑中的应用

《太阳能烟囱在节能建筑中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、◆本栏I1}{1深圳m嘉普通太I5fj能限公刮协办太阳能烟囱在节能建筑中的应用■杨传波刘忠臣胡晓菲徐亮’韩华伟’张永赞(1．力诺光热集团有限公司；2．山东青年政治学院)摘要：以某科技示范园中太阳能别墅楼顶建造的太阳能烟囱装置为例，简要介绍了利用太阳能烟囱拔风降低室内温度、解决系统过热问题的优点和可行性，说明了实际工程设计方法，为太阳能烟囱的国内推广提供了一定的实践经验。关键词：太阳能烟囱；拔风；过热；降低温度一引言过对流换到室外，而将室外的新风换到室内，进全球性的能源危机已成为世界各国不得不面行室内换新风；对的现实

2、，各国都开始为寻找新的能源解决方案(2)在夏季，可利用太阳能烟囱的拔风使空气而努力。我国近年来面临着严重的“电荒”、“煤形成对流，带走太阳房的热量，降低房内温度，以荒”、“油荒”，全国24个省区出现了“拉闸限电”，达到生活所需温度；(3)在春、秋季，太阳能13辐照量较大，产生寻找能源解决方案成为迫在眉睫的问题。针对能热量高，需通过太阳能烟囱来降低盘管内的温度，源匮乏的严峻形势，国家鼓励和扶持在新建建筑进而降低水箱的水温，从而可预防水箱内的水因和既有建筑节能改造中采用太阳能等可再生能过热而导致的设备损坏。源。与此同时

3、各种新型高效集热器不断涌现，使得太阳能直接供暧逐步成为可能。三工程概况对于在建筑中应用太阳能直接供暖，夏季时本工程的太阳能别墅(图1)坐落于某科技示太阳能采暖系统容易出现过热问题，室内温度较范园，是太阳能烟囱、太阳能光热、太阳能制冷采高。建造太阳能烟囱后，集热器产生的一部分热量可用来加热空气，使室内空气形成对流，满足室内通风、致凉要求，同时有效解决了系统过热问题。二太阳能烟囱简介利用太阳能集热器产生的热量加热太阳能烟囱内盘管中的水，同时也提高了盘管周围气体的温度，空气之间形成对流，产生流动。太阳能烟囱的作用：(1)

4、在早晨，可把晚上室内存储的混浊空气通图1科技示范园太阳能别墅示意图⋯一——一SOLARENERGY5／2011暖、太阳能蓄冷、太阳能遮阳等技术相结合的综通过加热盘管加热太阳能烟囱内的空气，使其形合性节能建筑。该太阳能别墅分4层，每层6户，成对流，受热上升，从而降低室内的温度。共24户，建筑面积为351．1mX4=1404．4m，高此设计采用高温水间接加热，盘管为铜管，内12m；别墅一层、二层合并为太阳房的一层，别墅径20mm，设壁厚1．5mm，其热耗量为：三、四层合并为太阳房的二层；太阳房单层面积QhG=3·6—C

5、(t—tmz)(2)-为75．72m，总高度为12m。mc式中，G为高温水热耗量，kg／h；Qh为设计小时热耗量，W．足为热媒管道热损失附加系数，k=1．05～四太阳能烟囱设计计算1．10，取k=1．05；C为水的比热，C=4．187kJ／(kg·1太阳能烟囱热量的计算℃)；。、tm分别为高温热水进出水温，℃。太阳房内体积为75．72mX12m=908．64m，已知设计小时耗热量Qh=188207．1／3600／6=8．7kW拔风量取6次／h，则每小时所需太阳能加热的空气量为908．64x6=5451．84m。设计

6、每天10：00～由公式推导出：16：00(6h)太阳能烟囱运转，则所需加热空气量为tmz=百3．6kQh-=_10℃5451．84mx6=327】】．04m，设计能将32711．04m的取热媒终温f_70℃，则tmc=10+70=80~C。空气从35℃加热至40~C，太阳能烟囱便能将空气另外，t。为被加热介质的初温，35℃；t为被从室内送到室外，则每天所需拔风的热量为：加热介质的终温，40~C。则：Q=CppV(ted—fi)(1)At：：—tmc+tmztc+tz一：70+80—式中：Q为每天拔风所需的热量，kg

7、；v为空—————32．5：42．5℃222气的体积，32711．04m；Cp为35℃时空气的定压比根据水加热器加热面积的计算公式：热容，1．005kJ／(kg·℃)；J9为35~C时空气的密度，：(3)eKAt：、1．145kg／m。；te为太阳能烟囱内空气的终止温度，式中，为水加热器加热面积，1TI；Q为热40~C；为太阳能烟囱内空气的初始温度，35℃；水所需的热量，可按设计小时耗热量计算，w；经计算得出：为传热系数，W／(m·℃)，铜翅片盘管传热系数为Q=1．005x1．145x32711．04x(40—35

8、)=188207．1680W／(m·℃)；Cr为热水供应系统的热损失系数，ld=188．2MJ一般为1．1～1．15，取cr=1．1；￡为由于传热表面结假定热媒进出盘管温差t一／mz=lO~C，得热垢和热媒分布不均匀影响传热效率的系数，一般水管路的流量G=Q／6CAt=749．2L／h。为0．6～0．8，取e=-0．8；△fi为热媒与介质的计算温2换热盘管的