严寒地区村镇建筑间歇式太阳能热风自采暖应用研究

摘要

严寒地区村镇烧炕建筑存在火炕排烟不畅、冬季室内温度偏低、室内空气污染严重等问题，本文提出了严寒地区间歇式太阳能热风自采暖系统，该系统是基于太阳能和浅层土壤能在严寒地区村镇建筑的应用形式，充分利用太阳能技术提高火炕建筑室内温度，同时使用地道风技术初步预热或预冷室外新风，达到节能和改善室内空气质量的目的。
　　针对严寒地区村镇烧炕建筑，提出了一种太阳能热风自采暖系统，充分利用太阳能的热压作用，实现自然循环，提高室内热舒适性，同时该系统还综合利用了地道风技术、火炕余热回收技术和冷剂自然循环技术等；并利用CFD技术和相应的软件，通过建立三维计算模型、划分网格，对系统进行模拟计算。
　　利用数值模拟技术，对太阳能热风间歇自采暖的主要影响因素进行模拟，包括太阳辐射强度、集热面积、热通道厚度、进出风口尺寸、吸热涂层特性、外层盖板等对冬夏季室内温度的影响；对上述参数进行优化的基础上，对太阳能热风间歇自采暖系统进行了逐时模拟分析，并提出了针对严寒地区的冬季最佳系统开启和关闭时间。
　　对地道风技术在严寒地区的利用进行了分析，并通过模拟技术研究了地道埋管长度、地道埋管深度、地道埋管管径、地道进风速度、地道埋管管材等对地道风技术的影响。
　　本文对太阳能热风间歇自采暖系统进行了详细分析，分别研究了间歇式太阳能热风自采暖系统和地道风技术在冬夏季的运行分析，为太阳能和地道风技术在严寒地区的应用提供了很好的参考。
　　论文为“十二五”国家支撑计划课题“适宜于严寒地区绿色村镇间歇式自采暖及泡沫混凝土材料关键技术”（2013BAJ12B03）的部分内容。

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第1章 绪 论

1.1研究背景及目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文研究内容

第2章 间歇式太阳能热风自采暖系统形式研究

2.1系统形式提出的背景及意义

2.2间歇式太阳能热风自采暖系统组成及原理

2.3系统运行模式

2.4本章小结

第3章 数值模拟计算原理与应用

3.1数值模拟原理

3.2数值模拟软件简介

3.3数值模型的选择和参数设置

3.4计算模型及参数设置

3.5本章小结

第4章 太阳能热风自采暖模拟与分析

4.1模型简介和参数设置

4.2冬季工况各影响因素的模拟分析

4.3夏季工况的模拟分析

4.4冬季太阳能热风自采暖系统优化

4.5夏季太阳能热风自采暖系统优化

4.6本章小结

第5章 地道风在严寒地区的应用分析

5.1地道风技术原理

5.2严寒地区气候条件

5.3地道风换热的影响因素分析

5.4地道风在严寒地区的优化设计

5.5本章小结

第6章 太阳能热风自采暖系统的设计应用

6.1太阳能热风自采暖系统的参数选取原则

6.2太阳能热风自采暖系统的应用设计

6.3太阳能热风自采暖系统节能性分析

6.4太阳能热风自采暖系统经济性分析

6.5本章小结

结论

参考文献

声明

致谢