太陽(yáng)能是一種分布廣泛、清潔可再生的綠色新能源。但太陽(yáng)能是一種間歇式能源,其輻射受到晝夜、季節(jié)以及雨雪天氣等因素的影響。因此,將太陽(yáng)能集熱和儲(chǔ)熱相結(jié)合是應(yīng)用太陽(yáng)能建筑的合理選擇。 本論文主要包括以下五方面的工作: (1)設(shè)計(jì)并制造了一種壁掛式太陽(yáng)能集熱-供暖-儲(chǔ)熱系統(tǒng)。對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)測(cè)試,并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的供暖效率、儲(chǔ)熱效率和熱損失進(jìn)行了估算。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算得出:裝置的儲(chǔ)熱效率為20.7%,熱效率為36.3%。裝有該系統(tǒng)的房間與對(duì)照房間相比,白天溫度平均提高了4℃,夜間溫度平均提高了2.5℃。 (2)設(shè)計(jì)并建造了一種裝有選擇性吸熱板的太陽(yáng)墻。對(duì)其進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)測(cè)試,并對(duì)太陽(yáng)墻的供暖效率和儲(chǔ)熱效率進(jìn)行了估算。計(jì)算結(jié)果顯示:在冬季晴朗的白天(江蘇鎮(zhèn)江),進(jìn)入房間的平均熱流量可達(dá)923W,高于房間的熱負(fù)荷(910W)。試驗(yàn)房間的平均溫度約為18℃,比對(duì)照房間溫度高約4℃。 (3)利用FLUENT軟件,對(duì)太陽(yáng)墻和儲(chǔ)熱箱進(jìn)行了模擬。模擬結(jié)果顯示,太陽(yáng)墻和儲(chǔ)熱箱內(nèi)都有空氣流速過(guò)慢或者靜止不動(dòng)的區(qū)域,嚴(yán)重阻礙了熱量的正常輸送及儲(chǔ)存。 (4)設(shè)計(jì)了一種新型儲(chǔ)熱箱,彌補(bǔ)了壁掛式太陽(yáng)能集熱-供暖-儲(chǔ)熱系統(tǒng)中儲(chǔ)熱箱的缺陷。設(shè)計(jì)了一種百葉窗式太陽(yáng)墻,解決了傳統(tǒng)太陽(yáng)墻存在的一些問(wèn)題。 (5)對(duì)芒硝進(jìn)行了熱性能測(cè)試試驗(yàn),并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論分析。試驗(yàn)結(jié)果顯示:芒硝具有良好的導(dǎo)熱性能、合適的相變溫度和很大的熱容量,但在相變過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)過(guò)冷與相分離現(xiàn)象。通過(guò)在試驗(yàn)中混入一定量的成核劑和增稠劑,有效地避免了過(guò)冷和相分離現(xiàn)象的發(fā)生。
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