论文部分内容阅读
目前国内新风系统发展迅速,但在办公、住宅等小型建筑中的普及率却远远不够。现有新风换气设备通常体积较大,且新风换气量也比较大,不太适合在住宅等小型建筑中推广。针对此问题,本文设计了一种新型太阳能新风系统,该新风系统利用太阳能吸热板加热新风,并由光伏电池板驱动风机将温度较高的新风有组织地送入室内,该系统可以用于冬季的通风换气、辅助供暖以及特殊建筑的除湿。针对该新风系统,进行了理论与实验研究。首先,对本文所设计的太阳能新风系统的性能进行测试,测试期间均无其他辅助热源。实验内容包括:对室外机组进行动态性能测试,对比分析600和88°两种倾角下机组的性能;对样板房间室内热环境进行测试,研究在此系统下室内热环境的变化情况;对工程应用实例住宅建筑室内温度的变化情况进行测试,分析此系统实际应用的效果。其次,对样板房间进行稳定送风条件下的数值模拟计算。由于此系统的高度不稳定性,现假定系统对样板房间稳定送风,根据风量的不同设定了三种工况,利用Airpak3.0软件建立模型,分析此太阳能新风系统在稳定送风条件下,室内热环境的分布情况,并根据此模拟计算结果提出系统的改进措施。最后,对本文所设计的太阳能新风系统的其他性能进行研究,初步探讨此系统对于特殊建筑除湿的可行性。实验测试结果表明:两种安装倾角下机组的热转换效率相对较高,日均集热效率在60%左右,在模型机组的送风条件下,单位集热面积能提供的日均新风负荷约为430 W;相较于88°的试验倾角,60°倾角下机组的热转换效率更高些,在机组稳定运行后,效率区间基本在65%±10%范围内。冬季太阳辐射较强时,单位面积太阳能吸热板能将室外新风加热40°C以上送入室内,且此系统对室外PM2.5有一定的过滤作用,系统运行后室内PM2.5浓度不断下降,测试期间PM2.5浓度最低为0.055mg/m3。此太阳能新风系统稳定运行后,能将室内温度提高到16°C~18°C。模拟计算结果表明:新风量越大、室内温度越高、不满意率越低、室内空气品质越好。但新风量过大,人体周围空气流速超过0.3 m/s,尤其在冬季人体会感觉到吹风感,若想此系统的舒适性更高,需对此太阳能新风系统的送风参数加以控制。通过对太阳能新风系统冬季除湿性能的理论分析计算,结果表明,单位集热面积日均除湿量约为0.6g/s。将其应用在工程地下停车场中进行理论分析,结果表明,采用此系统改善地下空间热环境的投资成本较小,效果可观,可进一步深入研究,在工程实例中加以验证。