热催化和光热复合催化百叶型Trombe墙实验性能探究

Trombe墙是一种应用广泛的太阳能被动采暖结构,但依然存在夏季过热、冬季室内污染物易积累等问题。热催化净化技术是在热的作用下降解室内污染物的绿色净化技术,太阳能光热复合催化技术在热催化的基础上耦合光催化技术,不仅能同时利用光能和热能驱动净化反应,还可产生协同效应来提高反应效率。基于此,将热催化剂和光热复合催化分别应用于Trombe墙,学者们提出净化百叶型Trombe墙,冬季实现采暖和甲醛净化,夏季实现净化的同时,能够将太阳辐射反射到室外,缓解室内过热。分别比较了基于热催化和光热复合催化技术的百叶型通风墙的热性能和甲醛降解性能。搭建了光热催化百叶型Trombe墙和实验测试系统,在实际工况下分别测试了热催化和光热复合催化技术的百叶型通风墙的热性能和甲醛降解性能。研究结果表明,光热催化百叶型Trombe墙与热催化百叶型Trombe墙都具有较好的采暖性能与甲醛净化性能,前者的甲醛净化性能更好,后者具有较高的采暖性能;在11月份,当百叶翻转角度为45°时,光热催化百叶型Trombe墙的热效率和甲醛降解性能最佳。

用于净化除菌的新型净化型光伏Trombe墙性能研究

PV-Trombe墙是一种太阳能利用系统,能实现室内采暖和产电双重功能,但其对太阳热的利用非常有限.热催化氧化和热杀菌是两种先进的空气净化技术,利用太阳热能进行热脆化氧化和除菌杀毒具有巨大的应用潜力.基于此,提出了一种新型的净化PV-Trombe墙,能实现产电、室内采暖、甲醛降解和除菌.首先,建立了净化PV-Trombe墙的传热传质模型,并通过实验数据进行了验证.其次,分析了光伏覆盖率为0时的综合性能.最后,研究了光伏覆盖率对系统性能的影响.结果表明:①PV覆盖率为0时,平均日空气热效率为0.46,甲醛单通率为0.35;甲醛降解产生的洁净空气总量为93.4 m3;五种细菌被完全热灭活了几个小时.大肠杆菌、单核增生杆菌、植物杆菌、森夫滕伯格菌和酿酒酵母失活产生的洁净空气总生成量分别为188.3、173.0、201.4、189.9和200.2 m3.②光伏覆盖率对系统综合性能的影响不同.就特定性能而言,光伏覆盖率仅对电性能有正向影响,对其他性能如热性能、甲醛降解性能和除菌性能有负面影响.但考虑到系统的综合性能,建议电能为附加产品,光伏覆盖率较低.③系统可为新冠肺炎疫情防控提供支持.