西北地區(qū)太陽能主動供暖系統(tǒng)性能研究.pdf

1、隨著我國新農(nóng)村建設進程的推進和人民生活水平的提高，人們不惜以高代價的建筑能耗成本追逐舒適的室內(nèi)熱環(huán)境，新農(nóng)村建筑雖不斷涌現(xiàn)，但建筑圍護結構熱工性能較差，采暖方式落后，住戶每年需消耗大量煤炭資源取暖。為同時滿足改善冬季室內(nèi)熱環(huán)境和降低建筑采暖能耗的要求，對建筑外墻進行外保溫的同時，結合當?shù)刎S富的太陽能資源建立了太陽能主動供暖系統(tǒng)，并實地試驗對比研究了太陽能主動供暖系統(tǒng)和外墻保溫對室內(nèi)熱環(huán)境和建筑采暖能耗的影響。本文的主要研究內(nèi)容和成果如下

2、：
　?。?）試驗對比研究了該供暖系統(tǒng)三種不同運行條件下與傳統(tǒng)供暖方式運行時的室內(nèi)熱環(huán)境的差異，結果表明試驗建筑的室內(nèi)熱環(huán)境優(yōu)于對比建筑。在環(huán)境最低溫度為-16.2℃條件下，試驗建筑室內(nèi)平均溫度、平均輻射溫度分別高出對比建筑5.4℃和3.3℃，試驗建筑室內(nèi)濕度為58％，室內(nèi)平均空氣流速為0.28m/s，試驗建筑白天在豎直方向1~2m范圍內(nèi)最大溫差為0.5℃，溫度豎直方向上分布均勻。
　?。?）分析并得到太陽能熱水供暖時段暖氣

3、片熱水溫度和室外溫度作為自變量與室內(nèi)溫度作為因變量的二元線性關系，暖氣片熱水溫度每升高1℃，室內(nèi)溫度升高0.15℃，室外溫度每降低1℃，室內(nèi)溫度下降約0.04℃。在建筑圍護結構保溫良好情況下，有效利用太陽能熱水中的儲存熱量對提高室內(nèi)溫度顯得尤為重要。
　　（3）太陽能主動供暖結束時蓄熱水箱中的熱水溫度高于第二日系統(tǒng)集熱的初始溫度，該溫差使得蓄熱水箱中熱水夜間熱損失巨大。研究發(fā)現(xiàn)蓄熱水箱中熱水與外界空氣的溫差對熱水夜間熱損失影響較大

4、，提高蓄熱水箱所處環(huán)境的溫度有助于減小蓄熱水箱中熱水的夜間熱損失，同時可以相對延長太陽能熱水供暖時間。可考慮將蓄熱水箱置于室內(nèi)，蓄熱水箱周圍環(huán)境溫度得到提升的同時，熱水的夜間熱損失亦變?yōu)橛杏媚芰考訜岱块g，室內(nèi)溫度或可進一步提升。
　　（4）僅通過外墻保溫，試驗建筑與非保溫建筑相比建筑采暖節(jié)能率達到58.4%，新農(nóng)村建筑應將外墻保溫納入建筑本體的建造過程中，外墻保溫費用靜態(tài)回收期約為2.5年。
　?。?）試驗建筑采用太陽能主動