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本课题将金属波纹填料应用到太阳能空气集热器中，利用其比表面积大，传热性能好，重量轻等优点，提出了采用冲孔波纹集热板的渗透型空气集热器和波纹板填料型空气集热器，并对集热器性能以及其在村镇建筑中的采暖效果和节能效果进行了模拟和实验研究。首先，在分析其内部传热过程的基础上，采用控制容积平衡法分别建立了采用冲孔波纹集热板的渗透型空气集热器在下进风上出风、上进风下出风两种运行模式下的数学模型，和波纹板填料型空气集热器的二维传热数学模型，利用Matlab软件开发了模型迭代求解的方法。通过在冬季采暖期进行实验，验证了所建立的集热器模型，并利用实验数据对集热器的空气流动阻力进行了分析。其次，利用验证的数学模型，以集热器的进出口温差、集热效率以及净效率为指标，分别模拟研究了两种集热器的结构参数和运行参数对性能的影响，为空气集热器的设计与应用提供了参考。与课题组之前开发的真空玻璃盖板式冲缝型空气集热器相比，相同尺寸、相同工况下，两种新型太阳能空气集热器的集热效率分别提高了5.8%和3.6%，达到62.3%和59.6%。其中采用冲孔波纹集热板的渗透型空气集热器的集热效率更高且空气流动阻力较小，推广与应用的潜力更大。再次，将两种新型太阳能空气集热器应用到某典型村镇建筑中，对其在不同运行模式下的采暖效果进行了实验研究。结果表明，集热器以上进风下出风模式运行时，采暖效果较好。随后建立了集热器以上进风下出风模式运行时，应用新型太阳能空气集热器的村镇建筑的动态分析模型，并由采暖效果实验数据验证了该模型。利用建立的动态分析模型，对冬季采暖期的采暖效果进行了模拟分析，结果显示，采暖期日平均温度基本可保持278K以上，比无采暖时提高了约9.4K，采暖效果有明显改善。最后，在动态分析模型中增加辅助热源和蓄热装置后，对太阳能空气采暖系统应用于该典型村镇建筑的太阳能保证率进行计算，对影响太阳能保证率的因素进行了模拟研究。并对太阳能空气采暖系统的运行模式以及节能、环保效果进行了简要分析。结果表明，太阳能空气采暖系统在冬季采暖期平均集热效率为47.9%，太阳能保证率为47.3%。推广太阳能空气采暖系统，在提高村镇人民生活水平的同时，将产生显著的节能效果和环保效益，推动村镇建筑的可持续发展。