以建築物的南面設置縱向玻璃管道,利用太陽加熱空氣,使熱空氣上升,再將熱空氣輸送到每個房間。是否可行?求各位大神指點。


挺有意思的想法,有一些類似的應用。但是空氣還是需要新風系統引入,沒有風扇的話流量很難達到,也很難控制流向。一般有些應用是做在已有太陽能光電板下,降低光電板溫度同時預熱室外空氣。如果純靠壓力差的話,增大玻璃面積經濟上可能還不如裝個風扇。
可行不可行算一下嘛!

冬天,北方的冷負荷大概在70W/平米左右,按一個房間30平米算,層高3m,就是2.1kW的熱負荷咯。

用太陽能加熱空氣,這個時候溫度能到多少呢?列個方程吧,[公式]傳熱和輻射的傳熱剛好抵消的時候就是我們求的溫度。

其中,[公式]大概是100W/㎡左右,[公式]我們就取普通的中空玻璃傳熱係數,2W/㎡K,因為輻射的熱的面積應該比傳熱的面積小一倍,考慮以上所有的話,大概溫差為25℃。

需要的換氣次數為3次/h,並不是一個很大的數。理論上應該是可行的!不過事實上,還要考慮供暖的穩定性還有經濟性的因素,這個就不太清楚了,可以參考樓上答主的想法。

建個模型算算輻射得熱量和對流換熱量哪個大?

太陽輻射的能量密度能把當地空氣加熱到多少度呢?

使用什麼樣的玻璃?

熱壓是否足以推動空氣至各個房間?想法不錯,落地還有很多困難需要突破,靜候你的佳音

能問一下你做這個設想的原因是什麼嗎?是純粹的理論模型還是實際的項目操作?

沒有想太多,至少時間上不穩定,太陽的輻射和光照有很大關係。如果陰雨天或者早晨晚上,都是無法加熱的。即使是中午,你也需要用軟體確認加熱的效率和玻璃溫室內的能夠達到的溫度和熱量。

如此一來,你的方案使用的意義就不大,至少從時間的連續性而言不具有價值。

如果作為輔助手段,我覺得還是可以的。


不考慮經濟性的條件下,完全沒問題。

錢不多的話就不要瞎折騰,老老實實裝新風機組。


這個想法是很好的!這個原理不少學者和工程師也有類似的嘗試。比如有太陽能光伏光熱一體化外牆,立面結合光伏先發電,電池板只有12%左右的發電效率,其餘輻射一部分反射走,一部分轉變為熱,加熱了光伏板,在光伏板後面設置通風,將空氣循環用於預熱新風。我在加拿大的Concordia大學見過實際運行的系統,據說效果不錯。一些企業也有接近商業化的產品。另外,比如有些項目採用了雙層呼吸式幕牆,在冬季運行的工況也比較類似你描述的原理。可惜幕牆本身就貴,雙層幕牆就……應用中主要的障礙就是技術經濟性,立面結合的太陽能系統集熱或發電並不是最佳傾角,維護也不容易導致效率受表面潔凈度的影響,回收期太長了。我估計要十年以上。有這個投入在屋頂上做3-5年回收了,所以現實中見不太到吧。
技術的可行性是跟應用的環境密切相關的。這種技術如果可行,所需達到的條件是:1. 太陽輻射強,玻璃通道材質吸收輻射能力強,太陽能充分轉化為空氣熱能;2. 玻璃通道保溫好,與外界傳熱係數小,利用太陽能轉化的熱能不會迅速散失到室外環境中;3. 產生的熱空氣輸送到室內房間便利,不需要附加大量的風機輸配能耗。若想此技術可行,則太陽能輻射轉化的熱能需要大於傳熱散失的熱能與風機輸配能耗之和。體現到具體項目上,就是要求當地太陽輻射強度非常高,玻璃通道熱能轉化效率非常高,保溫性能非常好,熱空氣輸送到通道出口最鄰近的頂層房間。綜上的嚴苛條件,基本從成本收益角度來講,再大部分條件下可以認為是不可行的了。但上述分析是在採用這部分熱空氣供暖的目的下,若目的只是在滿足室內新風要求的前提下預熱新風,那麼在設備材料和生產成本逐漸下降的情況下,室外空氣品質下降更依賴機械新風系統的背景下,室外環境適宜的地區里,這種想法還是有一定的應用空間的~
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