基于新型光热转换机理的建筑一体化太阳能空气加热技术基础研究

基于新型光热转换机理的无盖板渗透型太阳能集热器（UTSC）以室外新风为工作介质，具有建筑一体化程度高、热效率高、几乎无需维护等独特优势。以UTSC为核心设备的太阳能空气加热技术可显著降低我国北方采暖能耗、减轻采暖燃煤造成的环境污染、改善北方冬季室内空气质量，极具应用前景。但由于对UTSC强化换热机理及其他基础问题缺乏研究，目前该技术在我国尚未得以推广。本项目在课题组前期工作基础上，以强化换热的场协同原理为指导，深入分析流场和温度场的协同状况对UTSC热性能的影响规律，揭示UTSC强化换热的物理机制；建立非稳态下UTSC换热过程数学模型，通过理论研究、数值分析和实验研究，分析非稳态下UTSC的动态特性及不同控制机制下其热性能的变化规律，优化系统的控制机制；研究加装UTSC对外墙热湿迁移特性的影响规律。本课题研究成果将为这一新型建筑一体化太阳能空气加热技术在我国的大规模应用提供技术理论基础。