基于烟囱效应的PVT降温/地下空间通风复合系统特性研究

基于能源的综合有效利用思想,提出太阳能光伏光热技术(PVT)系统与太阳能“烟囱效应”相结合的自然通风技术,用于改善地下空间建筑(如地下车库、隧道等)采用机械排风方式造成的能耗大、噪音大等不足,该技术在实现太阳能光伏光热一体化的同时,可利用其废热达到地下空间通风和PVT降温目的。为研究该通风模式下的通风效果,建立空气与水耦合传热竖井通风数理模型,然后通过Fluent软件进行数值模拟,并与传统机械排风方式进行能耗对比分析。结果表明,在热壁面处形成温度、速度边界层,且在边界层内具有较大的温度及速度梯度;竖井内诱导的空气质量流量随竖井高度的增加、入口水温的升高而显著增大,随水流量增加而略有增大;当水流量Qw=1 kg/s,竖井高H=30 m,入口水温Tw1分别为40、50、60℃时,诱导的空气质量流量Qa分别为1.68、2.02、2.30 kg/s。通过与传统机械排风方式的对比发现,此种方式较机械式排风更节能,能够满足地下空间一定的通风换气效果。