暖通工程師考試輔導(dǎo)：太陽能采暖降溫凈化器

　　一、太陽能采暖降溫凈化器的技術(shù)原理和功能

　　(一)太陽能采暖降溫凈化器的技術(shù)原理

　　太陽能采暖降溫凈化器的原理是：在陽光的作用下，利用單位體積的冷熱空氣密度差所產(chǎn)生的微循環(huán)，來實(shí)現(xiàn)：“冬季供暖，同時凈化室內(nèi)空氣，夏季降溫”的目的。

　　(二)功能

　　1.冬季供暖

　　進(jìn)入秋季，太陽高度角一天天地減小，太陽能采暖降溫凈化器就開始了為建筑供暖，換季閥1關(guān)閉，出風(fēng)口2在冬季陽光天不斷向室內(nèi)提供45～65℃(經(jīng)實(shí)測)熱風(fēng)，室內(nèi)也開始不斷吸收、儲備熱量。冬季的平均室溫保持在17℃以上，嚴(yán)冬也能保持在平均16℃以上，夜間平均室溫15.5℃，就是冬季早晨氣溫最低時，室溫也在15.1℃以上。冬季平均最高室溫在19.5℃以上。空氣凈化裝置3的作用是把室外進(jìn)入室內(nèi)的空氣凈化。

　　冬季陽光天，每天約有3～5小時的陽光，冬季陽光約300w/m2左右的能量，假如每間房安裝3m2太陽能采暖降溫凈化器，那么，每間房每小時又相當(dāng)于1 .05kw/(m2?h)電熱能量，每天相當(dāng)于3～5度電能的熱量補(bǔ)充到室內(nèi)，相當(dāng)于1 500w熱風(fēng)機(jī)工作2～3個小時。由于節(jié)能建筑外圍護(hù)墻體的熱損失小，保溫性能好，利用太陽能完全能解決住宅的冬季供暖。在極端環(huán)溫時，偶爾用一次電熱器略作補(bǔ)充，即可舒舒服服過冬。在國家建設(shè)部科技推廣促進(jìn)中心的推薦下，太陽能采暖降溫凈化器已第二批應(yīng)用在了諸城市建設(shè)部建筑節(jié)能住宅示范小區(qū)建材城3號住宅樓。

　　2.夏季降溫

　　夏季，打開采暖降溫凈化器頂部的排氣孔1，使室內(nèi)空氣經(jīng)采暖降溫凈化器后，通過頂部排向室外，北墻外的冷空氣進(jìn)入室內(nèi)，冷熱空氣的不間斷循環(huán)，使室溫降低。由于南立墻體表面安裝有采暖降溫凈化器，其保溫隔熱層2阻隔了陽光對南立墻面的輻射熱量，使南向墻體3不再儲存熱量，夜間無陽光時，也不再向室內(nèi)輻射熱量，墻體溫度與室溫平均，不象傳統(tǒng)建筑，晚間沒有太陽時，南墻體還在不間斷地向室內(nèi)輻射熱量。安裝太陽能采暖降溫凈化器的房間，夏季室內(nèi)溫度要比傳統(tǒng)建筑的室內(nèi)溫度低4～6℃。

　　3.凈化室內(nèi)空氣

　　冬季，由于環(huán)溫低，房間的門窗緊閉，室內(nèi)空氣不流通，安裝有太陽能采暖降溫凈化器的房間，在陽光的作用下，一是經(jīng)過采暖降溫凈化器的空氣里的細(xì)菌、病毒等被陽光中的紫外線全部殺死。二是采暖器中的高溫使細(xì)菌脫水、干燥而死亡。三是空氣中的許多有害物質(zhì)在陽光的作用下降解。在溫度的作用下熟化，達(dá)到殺滅細(xì)菌的目的。同時，去除異味，使塵埃脫濕沉降，使室內(nèi)空氣得到不斷的過濾、凈化，保持清新。

　　二、太陽能采暖降溫凈化器的應(yīng)用實(shí)測效果分析

　　(一)測試內(nèi)容和測試情況

　　1.測試內(nèi)容

　　1)安裝太陽能采暖降溫凈化器的房間。

　　2)南立墻面窗外溫度。

　　3)天氣預(yù)報紀(jì)錄。

　　2.測試儀器和測試情況

　　1)室內(nèi)測溫采用上海氣象儀器廠產(chǎn)的zji―2a(2b)型周記式溫濕度測試儀。

　　2)測測情況

　　2000年2月12日～17日，室內(nèi)測溫儀放在南立墻面太陽直接照射的位置，測得的最高室溫達(dá)25℃。2000年2月18日起，將測溫儀移至室內(nèi)靠北墻的位置，避開了陽光的直接照射。天氣預(yù)報是紀(jì)錄氣象臺發(fā)布的氣象信息。

　　3.測試情況說明

　　1)2月12日～17日，室內(nèi)測溫儀是放在室內(nèi)靠南墻有陽光的位置，最高室溫是25℃。2月18日～ 3月11日，測溫儀一直靠室內(nèi)北墻無陽光照射的位置，最高室溫21℃。

　　2)窗外環(huán)境溫度在29天的測試中，其中17.5℃一天;14℃兩天;其余26天的最高溫度均在1.5～9℃之間。

　　3)天氣預(yù)報最高溫度;16℃一天;14℃三天;12℃兩天;其余23天均在2～10℃之間。

　　4)天氣預(yù)報的最低環(huán)溫是-5℃，平均-1.8℃.

　　5)南窗外實(shí)測平均溫度：4℃，天氣預(yù)報平均溫度3.5℃，相差0.5℃，基本一致。

　　(二)太陽能采暖的效果分析

　　1.經(jīng)測試室溫最高可達(dá)25;最高平均溫度19.5℃;最低溫度12.5℃，最低平均溫度15.1℃;總平均溫度17.3℃;均高于人體生理要求的基本環(huán)境溫度12℃。

　　2.低溫出現(xiàn)的時間是在早晨6點(diǎn)至7點(diǎn)，而且這個時間正是人們上班、上學(xué)、晨練等活動的時間，對人們的生活影響很小。

　　3.在29天的測試中，只有2月12日、13日、14日三天為12.5℃，15日為13℃，16日之后均在14℃以上。因?yàn)槭切陆ㄗ≌膳禍貎艋靼惭b之前，室溫已降至最低溫度，可以斷定，新房經(jīng)過人們的一年居住后，冬季室內(nèi)最低溫度可達(dá)16℃以上，甚至?xí)摺?/P>

　　4.從測試數(shù)據(jù)可見，晚上21點(diǎn)～23點(diǎn)的平均室溫均在16℃以上，對人們的活動、入睡影響不大。若遇極端天氣，啟動電褥子或電暖氣等輔助熱源即可過冬。

　　(三)太陽能降溫的效果分析

　　1.傳統(tǒng)建筑夏天室內(nèi)熱，原因是從春天開始，白天陽光的直接照射，將熱量儲存在南立墻體內(nèi)，不易散出，到了夏天的夜間，南立墻體的溫度已超過30℃以上，熱量不斷地向室內(nèi)輻射。所以室內(nèi)溫度高而且熱。

　　2.夏天，太陽能采暖降溫凈化器的作用，一是隔斷了陽光直接照射，南立面墻體不能儲存白天的陽光熱量，夜間墻體不再散發(fā)熱量。三是太陽能采暖降溫凈化器在白天接受陽光加熱時，抽出室內(nèi)熱空氣，排向室外，由于夏天門、窗都是敞開通風(fēng)的，熱空氣排出后，北向的冷空氣又馬上補(bǔ)充進(jìn)來，進(jìn)而達(dá)到降溫的目的。所以無論白天、晚上室內(nèi)溫度平穩(wěn)，低于傳統(tǒng)建筑4～6℃。

　　五、資源、技術(shù)現(xiàn)狀與市場前景

　　(一)資源與技術(shù)現(xiàn)狀

　　1.資源上可行。我國除重慶地區(qū)外，絕大部分地區(qū)屬陽光資源豐富區(qū)。年太陽輻射量>4.2～5.4gj/m2，具有很好的開發(fā)前景。

　　2.技術(shù)上成熟。

　　1)經(jīng)過近20年的研究、試驗(yàn)、試點(diǎn)、示范，太陽能采暖技術(shù)日趨成熟，特別是國家十分重視，各級政府成立了墻改辦，打破了五千年來的秦磚漢瓦。采用新材料、新工藝、新技術(shù)和新產(chǎn)品，使建筑的保溫性能大大提高，建筑熱損失降低，能耗減小，每天的度日值大大縮小，可使充分利用太陽能為建筑供暖成為現(xiàn)實(shí)。例如：外圍護(hù)節(jié)能墻，雙層、多層保溫窗的應(yīng)用等。為安裝太陽能采暖降溫凈化器創(chuàng)造了條件。

　　2)太陽能采暖降溫凈化器的生產(chǎn)工藝技術(shù)成熟，特別是新材料，如：不銹鋼、彩鋼板材、各種塑鋼型材、聚氨脂材料、聚碳酸脂中空陽光板、太陽能彩色涂層等新材料的上市，使太陽能采暖降溫凈化器的性能更加穩(wěn)定，使利用太陽能采暖降溫凈化器與建筑風(fēng)貌和色彩的結(jié)合更加完美。

　　(二)市場前景

　　1.太陽能采暖降溫凈化器產(chǎn)品，在性能一致前提下，根據(jù)制作材料分為高、中低三個檔次，用戶可根據(jù)自己的需求任意選購。

　　2.特別適用于大、中、小學(xué)校，一是絕對安全;二是可為國家和學(xué)校節(jié)省大量的人力、物力和財(cái)力。

　　3.中國有9億人口的廣大村鎮(zhèn)，集中供熱很難解決，采用太陽能采暖降溫凈化器既節(jié)省能源，又保護(hù)了植被、保護(hù)了環(huán)境，還提高了生活的舒適度，市場前景非常廣闊。

　　四、結(jié)論

　　安裝使用太陽能采暖降溫凈化器具有以下特點(diǎn)。經(jīng)歷十幾年的實(shí)際應(yīng)用研究，效果理想，切實(shí)可行。試點(diǎn)已通過山東省建設(shè)廳驗(yàn)收。只利用陽光和室內(nèi)空氣，不用煤、油、電、氣、水和柴草等任何常規(guī)能源。無任何污染。絕對安全。安裝在南立墻外面，不占據(jù)室內(nèi)空間。無轉(zhuǎn)動設(shè)備，在全封閉的干燥環(huán)境中運(yùn)行，使用壽命可大于30年。不用采購、運(yùn)輸、儲藏，不需人員值守管理。初裝成本低，按現(xiàn)行采暖費(fèi)價格標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)年即可收回初投資。市場巨大，特別是無集中供熱的小城鎮(zhèn)和廣大農(nóng)村。產(chǎn)多?多樣，有利于保護(hù)城市建筑風(fēng)貌，有利于大面積推廣。