论文部分内容阅读
随着社会经济不断发展，建筑能耗增长迅速。地道风是可再生能源—土壤能的一种利用形式，由于结构简单和成本低受到人们广泛关注。土壤深处温度常年较为稳定，可以对室外空气夏季进行预冷，冬季进行预热，送入建筑物内，降低或升高室内温度。理论上土壤能是取之不尽的能源，但是持续运行的过程中，地道处理空气的能力会下降。相变蓄能技术可以解决能量利用过程中时间和空间不匹配的问题，在建筑节能领域被广泛应用。将地道风与相变蓄能技术耦合，在地道风运行期间将冷量储存，地道风得以间歇运行，提高地道风的运行效率。
本文旨在研究一种储存地道风冷量的相变蓄冷系统，首先进行了地道风和相变屋顶的理论计算，设计了地道风的系统形式和相变蓄冷屋顶的结构形式。其次采用熔融共混加热法，以正癸酸(CA)为作为原材料，加入一定比例的十二醇(DE)作为添加剂，制备出实验所需的相变蓄冷材料CA-DE，并用差示扫描量热法测试其性能参数。将制备好的相变材料封装于定制的铁盒和铁盒表面的圆柱形肋片内构成相变蓄冷屋顶。研究在天津地区搭建了实验平台，将相变装置装于实验房间室内构成相变蓄冷屋顶，为了测试耦合系统的性能，对实验房间进行了自然对流蓄冷、地道风12h定时蓄冷、地道风8h定时蓄冷三种工况的供冷测试，每种测试工况持续时间为72h。
通过实验研究，分析了三种工况下的室内温度、相变材料温度和地道风出口温度。实验中在相变蓄冷屋顶的作用下，实验房间的峰值温度和平均温度都有所下降，房间屋顶的热惰性有所增强，室内空气的峰值温度时间出现延迟。三种工况下，地道风和相变蓄冷屋顶耦合系统室内温度略高，由于开启门窗通风换气效率高，自然对流通风工况下，温度最低。但是由于夜间冷风不稳定，自然对流通风工况下，相变材料的蓄能效果不如地道风定时蓄冷工况。地道风8h和12h定时运行工况下，空气最大温降分别为8.63℃和7.9℃，减少地道风的运行时间有利于土壤自身温度的恢复，从而提高地道风降温系统的降温效率。
本文从实验出发，通过将地道风技术与相变蓄能技术结合，利用清洁能源土壤能为室内进行供冷，研究表明耦合系统能够有效的提高室内环境的热舒适性，为地道风蓄冷式供冷系统提供了设计参考。
本文旨在研究一种储存地道风冷量的相变蓄冷系统，首先进行了地道风和相变屋顶的理论计算，设计了地道风的系统形式和相变蓄冷屋顶的结构形式。其次采用熔融共混加热法，以正癸酸(CA)为作为原材料，加入一定比例的十二醇(DE)作为添加剂，制备出实验所需的相变蓄冷材料CA-DE，并用差示扫描量热法测试其性能参数。将制备好的相变材料封装于定制的铁盒和铁盒表面的圆柱形肋片内构成相变蓄冷屋顶。研究在天津地区搭建了实验平台，将相变装置装于实验房间室内构成相变蓄冷屋顶，为了测试耦合系统的性能，对实验房间进行了自然对流蓄冷、地道风12h定时蓄冷、地道风8h定时蓄冷三种工况的供冷测试，每种测试工况持续时间为72h。
通过实验研究，分析了三种工况下的室内温度、相变材料温度和地道风出口温度。实验中在相变蓄冷屋顶的作用下，实验房间的峰值温度和平均温度都有所下降，房间屋顶的热惰性有所增强，室内空气的峰值温度时间出现延迟。三种工况下，地道风和相变蓄冷屋顶耦合系统室内温度略高，由于开启门窗通风换气效率高，自然对流通风工况下，温度最低。但是由于夜间冷风不稳定，自然对流通风工况下，相变材料的蓄能效果不如地道风定时蓄冷工况。地道风8h和12h定时运行工况下，空气最大温降分别为8.63℃和7.9℃，减少地道风的运行时间有利于土壤自身温度的恢复，从而提高地道风降温系统的降温效率。
本文从实验出发，通过将地道风技术与相变蓄能技术结合，利用清洁能源土壤能为室内进行供冷，研究表明耦合系统能够有效的提高室内环境的热舒适性，为地道风蓄冷式供冷系统提供了设计参考。