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6061铝板幕墙与太阳能集热器结合的性能研究

编辑:铝板 来源:www.tjlvban.com 点击数: 更新时间:2017年12月19 【字体:

6061铝板幕墙作为建筑幕墙的主要型式之一,对建筑能耗及房间的热环境具有重要影响。将铝幕墙板与太阳能集热器结合设计为铝幕墙板太阳能集热器,不仅能利用铝幕墙板进行太阳能集热,还能使之具有更好的隔热性能,降低建筑能耗,是实现建筑节能的有效方法之一。本文通过所建立的实验平台对铝幕墙板太阳能集热器的性能进行了实验测试,并对测试数据进行了系统的分析研究。通过太阳能辐射模拟器控制铝幕墙板表面的太阳辐射,利用循环水泵调节水管内水流量,研究在不同测试工况下铝幕墙板太阳能集热器的热工性能,获得集热器在各工况下的集热性能和隔热特性评价参数及节能效果。通过对实验测试和理论分析,本文获得的研究结果如下:集热性能:铝幕墙板太阳能集热器在同一辐射工况下,不同水流量时集热器集热效率η的大小关系为:η800 L/hη600 L/hη400L/hη200 L/h;集热管中流量相同时,辐射强度越大,集热器的集热效率越小。不同辐射强度工况下,流量工况为200L/h,400L/h,600L/h,800L/h的平均集热效率均分别是14.59%,15.86%,17.69%,17.89%,在辐射强度为300 W/m2时达到最大值。集热器总的平均集热效率为16.51%。隔热特性:辐射强度相同时,水流量越大,铝幕墙板背后控制小室空气的内能增量越小,隔热效果越好。900 W/m2,600 W/m2,300W/m2三种模拟辐射工况下,不同辐射强度控制小室空气的内能增量均在流量为0时最大,流量为800L/h时最小,说明将铝幕墙板太阳能集热器的隔热效果要优于普通的6061铝板幕墙板。在热流分配特征方面,在不同太阳能模拟辐射工况下,集热器的集热热流、对流换热热流、蓄热热流和传热热流与其表面净辐射热流比例的总平均值分别为17.71%~36.57%,16.89%-23.51%,2.95%-3.32%和42.32%-53.45%。随着辐射强度增加,集热器集热热流占净辐射热流的比例逐渐下降,集热器对流换热热流占净辐射热流的比例逐渐上升。应尽力提高集热器的集热热流,降低对流换热热流和传热热流,从而提高其集热性能。经济性:玻璃真空管太阳能集热器相对于铝幕墙板太阳能集热器有着更高的初投资,且在第三年的使用周期时,其节能收益可以弥补初投资的增加。但对于高层建筑,铝幕墙板太阳能集热器与建筑围护结构一体化的程度更高,有效集热面积更大,所以相比之下铝幕墙板太阳能集热器在节能收益上具有更大的优势。与一般的平板型太阳能集热器相比较,虽然铝幕墙板太阳能集热器每平方米的集热量较低,但从额外投资回收年限法来看,铝幕墙板太阳能集热器的经济性比一般的平板型太阳能集热器好。

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