太阳能烟囱

摘要： 文章利用位于安徽省铜陵市的全尺寸实验台,研究了太阳能烟囱-地埋管耦合系统在夏热冬冷地区的通风性能以及其对室内热环境的影响。实验于8月份进行,结果表明:夏季,在太阳能烟囱和建筑本体蓄热的共同作用下,太阳能烟囱和地埋管耦合系统可以实现24 h的连续通风,通风量在12:00左右达到最大值252m^(3)/h,夜间依然能维持在50 m^(3)/h以上;地埋管对室外空气的降温效果明显,在7:00-19:00室外空气温度较高的时间段内平均温降为9.2°C,最大温降可达12.5°C。而在其余时段室外空气温度较低,降温效果虽不明显,但平均温降也在0.5°C以上。测试房间室内空气温度与墙壁内表面温度显著降低,波动减小,室内空气温度基本维持在28~30°C,波动不超过2°C。与对比房间的内表面温度相比,测试房间对应内表面温度降低了2~3°C。因此该耦合系统可以有效降低室内空调能耗。

摘要： 搭建了全尺寸实验平台,通过测试通风量、空气温度、空气相对湿度、地埋管制冷量、集热面温度、太阳辐照度等参数24 h内的变化,研究了高温高湿环境下土壤/空气换热器(EAHE)与太阳能烟囱(SC)耦合系统的通风和冷却能力。结果表明:尽管EAHE进口空气的温度和相对湿度分别为27~41°C和42.18%~95.58%,但其出口空气温度和相对湿度都较稳定,分别为27~28°C和90%~95%;空气通过EAHE埋管的最大温降为13°C,含湿量最大减小值为3.1 g/kg;EAHE的最大总制冷量为994 W,最大显热制冷量为750 W,最大潜热制冷量为317 W,最大潜热制冷量约占总制冷量的32%;系统最大通风量为166 m^(3)/h,对应的太阳辐照度最大值为1194 W/m^(2);该耦合系统在高温高湿地区应用有良好的降温性能。

摘要： 通过三维数值模拟,研究了不同太阳辐射强度、内热源热流密度、内热源距地高度和内热源表面发射率对太阳能烟囱自然通风性能的影响规律,探究了太阳能烟囱效应与室内热源热羽流的相互耦合机理。研究结果表明:内热源热流密度和太阳辐射强度对太阳能烟囱的通风性能具有相互增益的效果,通风量最大增幅分别为23.3%和22.3%;太阳能烟囱通风量随着内热源距地高度的增加而增大,但其影响较小;当内热源表面热流密度较强时,增大内热源表面发射率可有效提高建筑太阳能烟囱自然通风量。研究结果为太阳能烟囱强化自然通风技术在具有高温内热源建筑中的应用提供参考和依据。

摘要： 文章以西班牙太阳能烟囱电站为原型,采用太阳射线追踪法加载太阳辐射,对太阳能烟囱电站和风力增压型太阳能烟囱电站进行三维数值模拟,探讨烟囱阴影下系统的流场特性和太阳入射角度对系统性能的影响。研究结果表明:烟囱阴影区蓄热层表面、集热棚表面温度突降,导致热气流与蓄热层表面、集热棚表面进行对流换热,造成热量损失;随着太阳入射角增加,系统轴功率和集热棚效率均明显下降;风力增压装置形成的出口负压可以削弱阴影所造成的气流掺混等不利影响,因而风力增压型太阳能烟囱电站涡轮机轴功率的变化幅度相对常规太阳能烟囱电站较为平缓。

摘要： 建筑通风是当前建筑能耗过高的主要因素之一,降低建筑通风能耗对于降低建筑能耗和减少碳排放具有重要意义。与主动式通风相比,被动式建筑通风具有结构简单、成本低廉、低碳环保等诸多优点。本文通过对国内外相关文献调研,综述了2种典型太阳能通风墙系统在结构及其关键影响因素上的研究进展和相关成果。首先分别调研了4种类型的Trombe墙和3种类型的太阳能烟囱的结构及特点,然后阐述了影响太阳能通风墙系统性能的关键因素及评价指标,最后基于各项影响因素的研究指出了太阳能通风墙系统未来的研究方向和重点。本研究内容可供太阳能通风墙系统的研究参考。

摘要： 采用数值分析方法,建立含有内部热源及竖直式太阳能烟囱的大空间厂房二维模型,加入外部拓展计算域,分析自然通风条件下,不同的通风开口方式、太阳能烟囱的不同高宽比对厂房内部气流组织流动的影响,并对照室内各特殊位置处的气流速度、结合空气龄进行分析。结果表明,下进上出式开口方式配合室内热压驱动对厂房内部通风效果增益良好,且当太阳能烟囱高宽比为1.00时,室内气流组织速度均值较高、空气龄较低,增益效果最佳。

摘要： 通过对太阳能烟囱集热系统(SCPP)相同集热棚面积、不同集热棚倾角、不同集热棚形状进行数值模拟对比研究,比较集热系统内温度场、速度场以及压力场分布情况,将10°圆形SCPP的数值模拟结果与实验进行对比验证。结果表明:当集热棚入口高度和集热棚面积一定时,圆形蓄热层对称中心处的表面温度较方形蓄热层对称中心表面温度下降快;增加集热棚倾角角度和改变集热棚形状,集热棚下方空气流动空间增大,换热量增大,烟囱入口处由于过流断面减小,空气流速增大,有利于推动叶轮做功;10°方形集热系统烟囱入口处空气流速较圆形集热系统烟囱入口处空气流速大;集热系统温度数值模拟结果与实验测试结果相比误差为3.1%。得出SCPP采用10°方形太阳能烟囱集热系统集热特性较相同集热棚面积和倾角条件下圆形太阳能烟囱集热系统有更好的集热特性。

摘要： 模拟研究多层建筑太阳能烟囱全年热压通风效果并进行通风潜力评价.基于设计平台搭载的性能模拟工具Honeybee和RhinoCFD构建耦合模拟工作流,计算太阳能驱动下烟囱逐时通风量;根据房间最小新风量要求、通风时长等因素计算单位时间有效流量,并定义为烟囱的通风潜力值;选取南京某办公建筑双入口太阳能烟囱进行了案例研究.结果表明:该太阳能烟囱全年逐月通风潜力值呈现出"M"形波动,潜力值较大主要集中在4～6月和9～11月,其中10月份达到最大的637.7 m3/h;烟囱通风存在流量分配失衡现象,一层入口流量满足房间新风量要求的时长远大于二层;对比发现,独立式烟囱可实现更均衡的流量配置.单位时间有效流量能够较好反映多层太阳能烟囱的通风潜力;相关研究方法与结论可为设计阶段的烟囱性能评估与优化提供参考.

摘要： 为了提高太阳能烟囱的热效率,通过在烟囱内部增设构件,探究增加热边界层数量对烟囱通风的增强效应.?在高1.2?m宽0.4?m深0.5?m的太阳能烟囱实验模型中,插入玻璃板,通过测量烟囱入口段流速的变化,研究透明插板对太阳能烟囱通风量的提高效果.?实验在相对封闭的大厅中进行,并在烟囱入口处布置挡风板以排除环境风速的干扰.?从10月到12月间,共获得7组实际太阳辐射下烟囱的通风量,包括内部有无插板的对比实验.?结果表明,烟囱流量主要与吸热板的得热量有关.?在太阳辐射强度几乎不变的情况下,插入1块普通玻璃板可使得烟囱通风量增加5％～9％.?实验结果证实,在烟囱通道内增加热边界层可以提高烟囱热效率.

摘要： 作为利用地热能和太阳能的两种典型技术,土壤-空气换热器(EAHE)和太阳能烟囱(SC)已被深入研究和广泛应用.将两者合理结合,利用太阳能烟囱产生的热压,可以取代风机为EAHE中空气的流动提供驱动力,再将室外新鲜空气引入室内,同时降低建筑能耗.作为全被动式系统,SC-EAHE系统性能取决于当地的土壤蓄放热能力和天气状况,为了研究连续自然通风时,不同天气条件下耦合系统的可靠性,以及其对室内热环境的影响,利用全尺寸实验台,对SC-EAHE系统的相关性能参数及室内空气温度进行了为期一周的连续测试.实验结果表明:耦合系统在夏季可以维持可观的自然通风量和制冷量,在太阳辐射充足时,风量最大值为230~280 m^(3)/h,制冷量最大值为600~800 W;在太阳辐射强度较低时,风量和制冷量的峰值分别为170~220 m^(3)/h和400~600 W;地埋管出口空气温度为25.8~27°C,相对湿度为9.1%~84.1%,波动幅度比室外空气分别减小了93.48%和53%;实验房间平均温度比对比房间降低2.5°C,室温波动降低48.2%;系统连续运行后土壤温度升高0.8°C,在自然状态下需要6 d恢复到初始状态.

摘要： 本文对太阳能烟囱强化地下车库自然通风模型进行了数值模拟研究.分析了装有太阳能烟囱的地下车库的压力、温度、速度分布状况,同时,分析了烟囱宽度和高度对通风量的影响情况.以攀枝花环境条件为例,得出最佳烟囱宽高比约为1∶6,研究表明,通过合理的设计,可以利用太阳能烟囱增强地下车库自然通风效果,满足建筑规范规定的换气次数.

摘要： 随着计算技术和计算机技术的飞速发展,数值模拟已经在工业生产的各个领域中得到了广泛的应用并在科研和生产中发挥着越来越重要的作用.简要介绍了数值模拟技术在太阳能烟囱通风效应研究的科学意义、研究现状和应用前景作了分析总结.

摘要： 本文对太阳能烟囱强化地下车库自然通风模型进行了数值模拟研究.分析了装有太阳能烟囱的地下车库的压力、温度、速度分布状况,同时,分析了烟囱宽度和高度对通风量的影响情况.以攀枝花环境条件为例,得出最佳烟囱宽高比约为1:6,研究表明,通过合理的设计,可以利用太阳能烟囱增强地下车库自然通风效果,满足建筑规范规定的换气次数.

摘要： 太阳能烟囱应用于建筑自然通风可极大程度的降低建筑能耗,目前研究较为普遍的建筑通风用太阳能烟囱结构有三种:Trombe墙式太阳能烟囱,竖直式太阳能烟囱,倾斜式太阳能烟囱.太阳能烟囱的研究主要包括实验和数值模拟两方面,目前已成功应用到一些实际工程中.

摘要： 轴流风机作为全户内变电站主变压器室的辅助通风散热设备已被大家广泛采用.但是采用轴流风机存在噪声大、后期维护费用高、耗电量较大等弊病.采用太阳能烟囱替代风机,可以有效地解决这些问题,太阳能烟囱采用太阳能板吸收太阳光加热空气增大热压,加快空气流动,达到通风散热的作用.本技术已在天津光明桥220kV变电站中应用,并入选国网公司新技术应用推广目录.

摘要： 太阳能烟囱作为一种低技术被动措施,得到了广泛的关注,并在很多可持续建筑中得到运用.太阳能烟囱是典型的利用太阳能强化热压通风的技术,针对太阳能烟囱在建筑中的运用,从定性及定量的角度进行了梳理与总结,分析了影响太阳能烟囱效率的因素,对建筑设计具有极大的启发和推动作用.

摘要： 对风压和热压耦合作用下的太阳能烟囱进行了数值模拟研究,分析了太阳能烟囱宽度、高度、室外风速、太阳能强度对其通风量的影响.研究结果表明:在风压和热压耦合作用的情况下,当太阳能辐射强度及室外风速不变时,增大烟囱宽度和高度,烟囱通风量增加;通风量随室外风速增大而增大,风速较大时,烟囱通风量增长幅度逐渐减小;本文计算的风速和太阳辐射强度范围内,热压对自然通风起主导作用,室外风场对自然通风有增益作用,可以有效提高太阳能烟囱通风量.本文的研究为风热压耦合作用下的屋顶太阳能烟囱的设计和进一步优化提供理论依据.

摘要： 通过数值模拟，对不同角度的太阳能烟囱的流动和传热性能进行了研究，获得了其在风压和热压耦合作用下的温度场、速度分布，以及通风量随角度和室外风速的变化关系。研究结果表明：在风压和热压耦合作用的情况下，屋顶式太阳能烟囱的通风量受到其角度和外界风速的综合影响，当室外风速小于0.6m/s时，大角度的太阳能烟囱的诱导通风量高于小角度的结构；室外风速大于0.8m/s时，小角度的太阳能烟囱的诱导通风量高于大角度的结构。

摘要： 本文通过对太阳能烟囱玻璃混合墙体进行实验研究,分析了太阳辐射强度Qin、烟囱空气通道结构参数宽高比W对太阳能烟囱出口处得热量Qout的影响,并对太阳能烟囱结构的优化设计提供了试验依据.实验结果表明:对于高度为lm、长度为lm的竖直玻璃混合墙体式太阳能烟囱,在太阳辐射强度Qin从1400W/m2变化到2600W/m2,烟囱空气通道宽度从10cm依次变化到60cm的工况下,太阳能烟囱自然通风量m随着太阳辐射强度Qin的增加而增大,并且随着烟囱空气通道宽度的增加而增大;太阳能烟囱出口处得热量Qout随着太阳辐射强度Qin的增加而增大,但却随着烟囱空气通道宽度的增加而先增大后减小,即存在一个最佳空气通道结构参数宽高比Wopt,使得太阳能烟囱出口处得热量Qout取得最大值,实验证明,这个最佳空气通道结构参数宽高比Wopt的取值应为1/2.

摘要： 近年来,农村住宅建设量巨大,但热舒适一直得不到提升,建筑能耗较高,既有建筑节能改造已成为节能设计的重点.重庆夏季太阳能资源丰富,利用SC系统对农村住宅进行夏季降温,具有很大潜力.论文通过对重庆农村住宅建设现状进行调查,分析适用于农村住宅的太阳能烟囱设计方法.考虑节能改造的特点,结合重庆气候以及农村住宅的特征,将SC技术与装配式技术相结合,对其在重庆农村住宅中的应用方法进行研究,提出建筑一体化设计策略.

摘要： 一种太阳能光伏、太阳能热气流烟囱发电集成装置，用太阳能光伏电池板部分或全部代替目前太阳能热气流动力装置的集热棚顶盖的玻璃，则大棚中的气流可以冷却光伏电池板背面，使其发电效率增加，同时电池板背面散热可以加热进入集热棚的气流，这样的结合既可以使得光伏电池得到有效的冷却，使其发电效率显著上升；同时可加热集热棚内气流，形成热气流发电，使整个动力装置效率提高；由于高效利用太阳能可望使集热棚的直径有一定的缩小，减少占地面积。

摘要： 本发明公开了一种相变储能与烟囱效应协同作用的太阳能光伏系统，其特征在于，包括：太阳能光伏板、相变储能材料、圆台形风道、材料容器和导热硅脂；所述相变储能材料置于所述材料容器之中，所述材料容器上通过紧固件安装所述太阳能光伏板；所述材料容器中间设有圆台形风道。本发明提供的相变储能与烟囱效应协同作用的太阳能光伏系统，通过相变储能材料与烟囱效应耦合，实现对太阳能光伏板的散热进而提高光电效率，既能有效降低光伏板的工作温度，提高光电转换效率，又能满足国家的节能减排政策。

摘要： 本发明公开一种与太阳能光伏光热技术相结合的太阳能烟囱发电系统，烟囱垂直于地面分布，用于充分利用烟囱高度所带来的竖直空间，获得最大立面的光照利用率；多个太阳能光伏模块安装在烟囱立面上，用于吸收太阳辐射并发出电力。集热棚中央开设集热通孔，烟囱下端安装在集热通孔上，烟囱连通集热通孔，集热棚位于吸热层上方；集热棚用于吸收太阳的辐射，使自身下方的空气温度升高，将太阳的辐射能传递给吸热层，带动烟囱内的空气流动；吸热层用于储存热量，在夜间将自身热量释放出来，使自身上方的空气温度和集热棚温度升高，带动烟囱内的空气流动。本发明实现4小时不间断供电，最大限度的利用太阳能产生电能。

摘要： 本发明公开了一种太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，包括在壳体前部嵌装的V型槽热风/热水吸热体，其上下两端分别设有热水流道上、下联箱，壳体的剩余空间是热风流道，壳体的前壁的上下部均设有室内风口，室内风口处设有室内风口挡板，壳体的顶部设有室外风口，壳体内、位于上部的室内风口与室外风口之间设有模式转换挡板，通过控制模式转换挡板，可以在太阳能热风采暖功能、太阳能热水集热器功能、太阳能热水集热器与太阳能烟囱弱通风耦合功能和太阳能热水集热器与太阳能烟囱强通风耦合功能之间切换。本发明实现了一套太阳能热利用集成装置对太阳能的全年无间断高效利用，充分使用了建筑南墙有限的可用面积，提高了建筑舒适性。

摘要： 本发明涉及一种包括太阳能集热器的太阳能烟囱，所述太阳能集热器加热烟囱内的空气产生上升气流，且可以利用所述上升气流执行有用功。所述太阳能集热器可以位于烟囱内部或位于烟囱外部。所述装置可以包括用于存储换热流体的容器，由此可以在白天和夜晚使用此装置。所述太阳能烟囱可以配备有并联连接到容器的内部太阳能集热器和外部太阳能集热器。本发明的太阳能烟囱提供了将太阳能转换成电能的便利的并且实用的方法。

摘要： 太阳能烟囱处理堆肥生物质的装置及工作方法。目前堆肥是利用微生物消化分解有机质，会产生热量，这部分热量品位较低、难以实现利用，堆肥过程中产生氨气、硫化氢污染性气体，由于产气过程缓慢、堆肥空间气体收集难度大。本发明组成包括：烟囱（1），所述的烟囱为中空结构，其内部下方安装有涡轮发电机（3），并在中部安装有空气治理系统（2），所述的涡轮发电机分别与电网（4）、储能装置（5）连接，棚顶（6）安装在所述的烟囱和堆场（9）之间，所述的棚顶外部为人字结构，其材质采用透明玻璃，所述的棚顶的中心位置与所述烟囱垂直中心重合，并以所述烟囱为中心呈圆周形状或者正方形形状布置。本发明用于太阳能烟囱处理堆肥生物质的装置。

摘要： 本申请公开一种并联式太阳能烟囱发电系统及方法，发电系统的特征在于，包括：气体流入单元，用于导入环境中的气体，并将气体汇集形成气流，通过发电装置将气流的风能转换为电能；输风单元，用于输送气流，并具有与气体流入单元连接的输风管道以及多个输气支管；多个集热单元，分别与多个输气支管连接，用于将光能转换为热能，对从输气支管导入的气流进行加热；以及气流排出单元，与集热单元连接，用于排出在集热单元中加热后的气流。

摘要： 本发明涉及通风技术领域，尤其涉及一种利用太阳能烟囱结构和辐射制冷复合的被动式通风系统，包括，太阳能烟囱单元、进风单元、辐射制冷单元、相变蓄冷装置和通风控制模块，所述通风控制模块用以通过分析室内温度判断是否开启所述系统对室内进行被动通风降温并根据室内进风温度判断是否通过开启循环泵进行冷量转换降低进风温度以使室内温度降低，本发明提供一种集合辐射制冷和相变蓄冷并将辐射制冷所制得冷量储蓄在相变蓄冷材料中实现全时段提供冷量的系统，同时利用太阳能烟囱结构强化通风的太阳能烟囱结构和辐射制冷复合的被动式通风系统。

摘要： 本实用新型公开了一种太阳能热风/热水集热器与太阳能烟囱集成装置，包括嵌装在壳体前面的V型槽热风/热水吸热体，其上下端分别设有热水流道上、下联箱，壳体的剩余空间是热风流道，壳体的前壁的上下部均设有室内风口，室内风口处设有室内风口挡板，壳体的顶部设有室外风口，壳体内、位于上部的室内风口与室外风口之间设有模式转换挡板，通过控制模式转换挡板可以在太阳能热风采暖功能、太阳能热水集热器功能、太阳能热水集热器与太阳能烟囱弱通风耦合功能和太阳能热水集热器与太阳能烟囱强通风耦合功能之间切换。本实用新型实现了一套太阳能热利用集成装置对太阳能的全年无间断高效利用，充分使用了建筑南墙有限的可用面积，提高了建筑舒适性。

摘要： 太阳能烟囱处理堆肥生物质的装置。目前堆肥是利用微生物消化分解有机质，会产生热量，这部分热量品位较低、难以实现利用，堆肥过程中产生氨气、硫化氢污染性气体，由于产气过程缓慢、堆肥空间气体收集难度大。本实用新型组成包括：烟囱（1），所述的烟囱为中空结构，其内部下方安装有涡轮发电机（3），并在中部安装有空气治理系统（2），所述的涡轮发电机分别与电网（4）、储能装置（5）连接，棚顶（6）安装在所述的烟囱和堆场（9）之间，所述的棚顶外部为人字结构，其材质采用透明玻璃，所述的棚顶的中心位置与所述烟囱垂直中心重合，并以所述烟囱为中心呈圆周形状或者正方形形状布置。本实用新型用于太阳能烟囱处理堆肥生物质的装置。