26利用太阳能的被动蒸发冷却技术
《太阳能利用》第四章被动式太阳能热利用技术
![《太阳能利用》第四章被动式太阳能热利用技术](https://img.taocdn.com/s3/m/9e62c23549649b6649d747c9.png)
3.被动式房设计原则与要点
3.2 设计要点
(3)附加阳光间设计要点:
• 南墙应避免周围建筑和实物对透光面的遮挡 • 南向附加阳光间的开窗面积在不受结构限制时,应取最大值。
屋檐突出长度A通常根据结构要求确定,取最小值,以保证最冷月份
屋檐不对玻璃造成遮挡,因此A的取值应符合:
A≤B/(θ+5)
式中
B——阳光间开窗长度;
特点: • 集热效果较好; • 且不需要人为控制; • 易于与建筑进行一体化设计; • 热稳定性较差; • 宜用于办公室等主要在白天使用的建筑。
对流环路式太阳房示意图
2.被动式太阳房简介
2.2 被动房适应性
不同的集热方式,适宜于不同的条件,其适宜性应从房间使用性质、纬
度和气象条件、经济条件等方面进行综合考虑。
(绝热材料)。建筑围护结构有不同的构造层次,单设保温层是将 保温材料作为保温层中起主要保温作用的构造做法。
挤塑板
岩棉保温板
聚苯板
5.被动房集热蓄热优化设计
• 封闭空气间层 静止的空气介质导热系数很小,因此封
闭空气间层在围护结构中是良好的保 温层。
• 混合保温
采用以上多种方式来满足保温要求,即 混合保温构造。显然,混合保温方案 的构造较复杂,但保温效果好,适用 于恒温室等温度要求较高的建筑类型 。
冬季白天
冬季夜晚
夏季白天
夏季夜晚
被动太阳房工作原理示意图
1. 概述
1.2 太阳能资源分布
我国太阳能资源的总体分布状况: ➢ 西部多于东部,北部多于南部; • 南方非供暖地区处在太阳能辐射相 对弱的地区,可利用太阳能进行降温、 制冷。 • 对于广大北方和西部,以及冬季供 暖地区来说, 适合运用太阳能技术进行 供暖。
太阳能制冷技术原理
![太阳能制冷技术原理](https://img.taocdn.com/s3/m/454feebb951ea76e58fafab069dc5022aaea46a8.png)
太阳能制冷技术原理随着气候变暖和能源危机的日益严重,太阳能制冷技术作为一种清洁能源利用方式备受瞩目。
其原理是利用太阳能将热能转化为冷能,实现制冷的目的。
本文将介绍太阳能制冷技术的原理及其应用。
一、太阳能制冷技术原理太阳能制冷技术主要依靠两种原理:吸收式制冷和压缩式制冷。
1. 吸收式制冷原理吸收式制冷是利用溶液在吸热和放热过程中的吸附和脱附作用实现制冷。
其主要组成部分包括吸收器、发生器、冷凝器和蒸发器。
太阳能通过集热器将热能转化为热水或蒸汽,然后通过热交换器将热能传递给溶液,使其发生吸热反应。
吸热后的溶液通过泵送至发生器,经过加热使其脱附吸附剂,生成蒸汽。
蒸汽进入冷凝器冷却凝结,释放出热量,然后液态吸附剂回到吸收器进行下一轮循环。
在这个过程中,太阳能的热能被转化为制冷效果。
2. 压缩式制冷原理压缩式制冷是利用压缩机将气体压缩,产生高温高压气体,然后通过冷凝器将热量散发出去,使气体变为液体。
随后,液体通过膨胀阀进入蒸发器,通过吸热使液体蒸发为气体,从而实现制冷效果。
太阳能通过集热器将热能转化为高温高压气体,然后进入制冷系统进行制冷。
压缩式制冷具有制冷效果好、稳定性高的特点,但对太阳能的热能要求较高。
二、太阳能制冷技术的应用1. 太阳能制冷设备太阳能制冷设备广泛应用于各种场合,如家庭、商业和工业等。
在家庭中,太阳能制冷可以用于制冷空调、冷藏柜、冷冻柜等。
在商业和工业中,太阳能制冷可以用于超市、餐厅、冷库等。
太阳能制冷设备具有环保、节能的优势,能够有效减少对传统能源的依赖,降低能源消耗。
2. 太阳能制冷系统太阳能制冷系统是太阳能制冷技术的实际应用。
它由太阳能集热器、制冷机组、热交换器、储能装置和控制系统等组成。
太阳能集热器将太阳能转化为热能,然后通过热交换器将热能传递给制冷机组,实现制冷效果。
储能装置可以存储多余的太阳能,以便在夜间或阴天使用。
控制系统可以根据需求调节制冷效果,提高系统的运行效率。
三、太阳能制冷技术的优势和挑战太阳能制冷技术具有以下优势:1. 清洁环保:太阳能作为可再生能源,不会产生二氧化碳等有害气体,对环境友好。
节能建筑中的被动式太阳能利用
![节能建筑中的被动式太阳能利用](https://img.taocdn.com/s3/m/7b34b53d03020740be1e650e52ea551810a6c902.png)
节能建筑中的被动式太阳能利用随着世界各国对环境保护和能源利用的重视程度不断提高,人们越来越关注节能建筑的建设和推广。
而在节能建筑中,被动式太阳能利用技术是一种既经济又环保的可行方案,能够有效地提高建筑能源利用效率,减少建筑物对环境的破坏。
被动式太阳能利用技术是指利用太阳辐射热量来实现建筑物的被动升温、被动冷却、被动照明和被动通风等的技术。
该技术的应用范围非常广泛,不仅适用于住宅、商业建筑、学校、医院等地的新建筑,也可应用于既有建筑的改造和节能升级。
在被动式太阳能利用技术中,被动太阳能房屋设计是最为常用的一种方法。
该设计主要通过太阳能的光照、辐射和热量等自然能源,来实现建筑物的被动升温。
而被动太阳能房屋设计所采用的具体方法则包括:采用遮阳帘、阳台、落地窗、透明保温材料等来增加房屋的太阳辐射面积;利用墙体、地面、屋顶等材料来增加建筑物对太阳辐射的吸收与反射;将窗户设计成能利用自然通风的形式,以改善房屋的室内空气质量和通风效果。
通过这些被动太阳能设计方法,可以有效地提高建筑物的能源利用效率和室内舒适性,同时也减少了对环境的污染。
除了被动太阳能房屋设计之外,被动式太阳能利用技术还包括太阳能热水器、太阳能照明系统、太阳能驱动的通风和空调系统等。
其中,太阳能热水器是目前最为普及和成熟的被动太阳能利用技术之一。
它通过利用太阳辐射能,将水加热至适宜使用温度,从而减少了传统燃油或电力加热的能源消耗。
太阳能照明系统则可以将自然光源与室内照明系统相结合,实现节能照明的目的。
被动式太阳能利用技术的应用不仅能够减少能源消耗,同时还可以提高建筑物的空气质量和健康状况,提高室内舒适度,为用户创造更佳的使用体验。
此外,该技术的应用也符合未来经济发展的理念,能够为建筑、房地产和相关产业的转型升级提供有力支持。
尽管被动式太阳能利用技术在节能建筑中起到了重要的作用,但在实际应用中,仍存在一些问题需要解决。
比如,如何最大限度地利用太阳能,同时不影响建筑物的强度和耐久性等问题。
间接蒸发冷却技术的工作原理
![间接蒸发冷却技术的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/6f171345f342336c1eb91a37f111f18583d00c24.png)
间接蒸发冷却技术的工作原理介绍随着现代工业的不断发展,空调系统已经成为了现代建筑和家庭中不可或缺的设备。
由于全球气候变暖,严重的热浪、干旱和空气污染等问题也越来越受到关注。
在这种情况下,节能、环保和可持续性是优化空调系统的关键目标。
一种新型的空调系统技术——间接蒸发冷却技术应运而生。
间接蒸发冷却技术的工作原理是通过使用传热耦合器,将外部空气与冷水直接接触,从而利用外部空气的湿度来完成水的蒸发和空气的降温的过程。
该技术通过减少制冷机组的能耗和化学物质排放来达到节能和环保的目的,是一种新的、低能耗的空调系统技术。
本文将重点介绍间接蒸发冷却技术的工作原理、优缺点以及应用前景。
原理间接蒸发冷却技术的核心设备是传热耦合器。
这种耦合器通常由冷水和空气两个流体的通道构成,它们在耦合器内交错流动,使空气与冷水实现间接接触,即不直接接触,而是通过分离膜进行传热和传质。
流体在通道内同时流动,以保证传热和传质效果的最大化。
传热耦合器的工作原理可以通过以下三个步骤来解释:第一步:制冷机组将水降温至较低的温度。
这些冷水经过传热耦合器,进入通道系统。
第二步:热空气被引入耦合器。
当空气流经通道时,它与水之间的分离膜实现了传热和传质的过程。
具体而言,水在分离膜上形成微细薄膜,并且在被流经通道的空气接触时,水分子开始蒸发、从而吸收热量和降温。
第三步:冷却后的空气离开传热耦合器,由于温度显著降低,其湿度也相应下降。
经过这个过程,制冷机组将冷却的水再回流到冷却器中,最终利用空气的湿度来间接达到降温的目的。
优缺点间接蒸发冷却技术的优点在于其独特的节能和环保效果。
该技术可以减少制冷机组的运行时间和能耗。
制冷机组通常需要消耗大量的电能来降低室内温度,而采用间接蒸发冷却技术后,室内温度可以通过外部空气的蒸发降低,从而减少制冷机组的使用时间,降低室内温度的同时节约能源。
使用间接蒸发冷却技术可以有效降低空调系统的化学物质排放和对环境的影响。
传统的空调系统通常需要使用氢氟碳化物等化学物质来降低制冷剂的温度。
太阳能蒸发器的原理
![太阳能蒸发器的原理](https://img.taocdn.com/s3/m/084289b803d276a20029bd64783e0912a2167cfa.png)
太阳能蒸发器的原理太阳能蒸发器是一种利用太阳能将水转化为蒸汽的设备。
它的原理是利用太阳能的热量将水加热至沸腾,产生蒸汽。
下面将详细介绍太阳能蒸发器的原理及其应用。
一、太阳能蒸发器的工作原理太阳能蒸发器主要由太阳能收集器和蒸发室组成。
太阳能收集器通常由黑色吸热板、透明罩、隔热层和水箱组成。
当太阳照射到黑色吸热板上时,吸热板会吸收太阳能并转化为热能。
透明罩可以防止热量散失,起到保温作用。
隔热层则可以减少热量传导。
水箱中的水会被吸热板加热,当温度达到一定值时,水会开始沸腾,产生蒸汽。
蒸发室通常由蒸发器和冷凝器组成。
蒸发器是将水从液态转化为蒸汽的关键部件。
当水从水箱中流入蒸发器时,受到太阳能收集器加热的水会迅速升温并转化为蒸汽。
蒸汽会通过管道进入冷凝器,冷凝器会通过冷却介质将蒸汽冷凝为液态水,并收集起来。
二、太阳能蒸发器的应用1. 淡化海水太阳能蒸发器可以用于淡化海水,将海水中的盐分去除,得到淡水。
太阳能蒸发器可以利用太阳能的热量将海水加热至沸腾,产生蒸汽,经过冷凝后得到淡水。
这种方法对于那些缺水的沿海地区来说非常有用。
2. 净化污水太阳能蒸发器也可以用于净化污水。
污水中的有机物和杂质可以通过蒸发和冷凝的过程得以分离和去除,得到净化后的水。
这种方法可用于农村地区或无法接入城市污水处理设施的地方,起到净化水资源的作用。
3. 发电太阳能蒸发器还可以用于发电。
通过将蒸汽导入蒸汽涡轮发电机组,利用蒸汽的高温高压来驱动发电机产生电力。
这种方式可以将太阳能直接转化为电能,提供给人们的日常生活和工业生产使用。
三、太阳能蒸发器的优势1. 可再生能源太阳能蒸发器利用太阳能作为能源,属于可再生能源的范畴。
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的能源,使用太阳能蒸发器可以实现对能源的可持续利用。
2. 无污染太阳能蒸发器的运行过程中不会产生任何污染物,不会对环境造成任何负面影响。
这与传统的化石能源发电方式相比具有明显的优势。
3. 应用广泛太阳能蒸发器可以应用于多个领域,如淡化海水、净化污水、发电等。
太阳能吸收式制冷的工作原理
![太阳能吸收式制冷的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/d1e4e76e580102020740be1e650e52ea5518ce25.png)
太阳能吸收式制冷的工作原理太阳能吸收式制冷是一种利用太阳能进行制冷的技术,它利用太阳能热能将低温反射器中的制冷剂加热至高温并蒸发,然后利用吸收剂将蒸发的制冷剂吸收,再通过解吸器将制冷剂释放并通过冷凝器将其冷却成液体,最终再次循环使用。
以下将详细介绍太阳能吸收式制冷的工作原理。
首先,太阳能吸收式制冷系统需要一个太阳能收集器来收集太阳能。
太阳能收集器主要由太阳能反射器和吸收器组成。
反射器用于捕捉太阳能并将其聚焦在吸收器上。
通过这样的方式,太阳能可以被有效地利用。
在吸收器内部,装有制冷剂。
制冷剂通常是氨或者水。
当太阳能被聚焦在吸收器上时,制冷剂被加热至高温并蒸发。
这一过程使得制冷剂由液态变为气态,同时吸收了大量的热量。
随后,蒸发的制冷剂通过管道输送至吸收器中。
在吸收器中,制冷剂与吸收剂发生化学反应。
吸收剂通常是水和氨水混合物。
这种混合物具有很强的吸收能力,可以将蒸发的制冷剂吸收,并形成溶液。
接下来,溶液经过管道输送至解吸器中。
在解吸器中,通过加热,能够将吸收剂从溶液中解吸出来,重新变为气态。
解吸过程产生的热量可以作为制冷系统的附加能源,提高系统的效率。
解吸后的吸收剂被循环回到吸收器中,继续进行吸收的过程。
而制冷剂则经过解吸器被输送至冷凝器中。
在冷凝器中,制冷剂被冷却成液体状态。
这一过程需要通过散热器来散发掉热量,使得制冷剂冷却下来。
经过冷凝器冷却后的液态制冷剂被输送至蒸发器中。
在蒸发器中,制冷剂通过蒸发来吸收空调箱内部的热量,从而使得空调箱内部降温。
整个循环过程完成后,制冷剂再次被输送至太阳能收集器处,重复进行加热、蒸发、吸收、解吸和冷凝的循环。
这样就实现了通过太阳能来进行制冷的过程。
太阳能吸收式制冷系统的工作原理具有一定的优点。
首先,它能够利用太阳能作为能源,减少对传统能源的依赖,具有环保的特点。
其次,由于太阳能具有广泛分布的特点,因此太阳能吸收式制冷系统具有较好的适用性。
另外,通过合理设计吸收剂和制冷剂的配比,可以提高系统的制冷效率,使得制冷系统更加节能。
太阳能蒸汽压缩式制冷原理
![太阳能蒸汽压缩式制冷原理](https://img.taocdn.com/s3/m/05b5c5f2ba4cf7ec4afe04a1b0717fd5360cb2ec.png)
太阳能蒸汽压缩式制冷原理太阳能蒸汽压缩式制冷是一种利用太阳能作为热源,通过蒸汽压缩循环实现制冷的过程。
其基本原理是利用太阳能对工质进行加热,使其在低压下蒸发变成蒸汽,通过压缩提高其温度和压力,然后通过冷凝器将其冷却成液体,再通过节流阀使其膨胀,形成低温低压的制冷效果。
下面将详细介绍太阳能蒸汽压缩式制冷的原理和工作过程。
一、太阳能热源的利用太阳能是一种无限资源的清洁能源,利用太阳能进行制冷有助于减少对化石能源的依赖和对环境的污染。
太阳能可以通过太阳能集热器集中收集,经过集热器的反射、聚焦和吸收,将太阳能转化成热能。
集热器可以采用平板式或抛物面式,将聚焦后的太阳能照射到工质上进行加热。
二、工质的选择和循环过程太阳能蒸汽压缩式制冷的工质可以选择丙烷、氨、R134a等物质,其选择应考虑工质的安全性、环保性、制冷性能等方面的综合因素。
在太阳能集热器中,工质在太阳能的作用下被加热,形成蒸汽。
蒸汽进入压缩机,在压缩机中经过压缩,从而提高了蒸汽的温度和压力。
压缩机的能耗对制冷效率有很大的影响,因此选择能效高、体积小、噪音小的压缩机至关重要。
接下来,蒸汽进入冷凝器,通过冷却水或者大气来使蒸汽冷凝成液体。
冷凝器的作用是降低蒸汽的温度和压力,使其变成液体,为后续的膨胀提供条件。
冷凝器也是电力消耗量最大的一个环节,因此采用高效节能的冷凝器可以提高制冷效率。
液体工质进入节流阀(也称为膨胀阀),通过膨胀过程使工质的压力和温度降低,形成低温低压的状态。
在这个相变过程中,液体工质发生膨胀,并放出制冷量,在这个过程中可用于实现制冷,达到冷却效果。
制冷量大小与液体工质的蒸发温度、冷凝温度、压缩机的电功率等因素有关。
流程图如下:三、太阳能蒸汽压缩式制冷的应用太阳能蒸汽压缩式制冷技术具有环保、节能、安全等优点,非常适合于生活中的冷水机组、制冷空调等场合的应用。
太阳能蒸汽压缩式制冷除了可以用于生活和工业制冷,还可以用于机载制冷、冷链运输、船舶制冷等领域。
太阳能蒸发技术
![太阳能蒸发技术](https://img.taocdn.com/s3/m/e4fd99f5d4bbfd0a79563c1ec5da50e2524dd120.png)
太阳能蒸发技术太阳能蒸发技术是一种利用太阳能进行水蒸发的技术,它可以将水转化为蒸汽,从而实现水的净化和收集。
这种技术在干旱地区和缺水地区具有重要的应用价值,可以为当地居民提供清洁的饮用水和灌溉水。
太阳能蒸发技术的原理是利用太阳能将水加热,使其蒸发成为水蒸气,然后将水蒸气收集起来,经过冷凝处理后得到纯净的水。
这种技术可以利用太阳能进行水的净化和收集,不需要外部能源的支持,具有环保、节能、经济等优点。
太阳能蒸发技术的应用范围非常广泛,可以用于海水淡化、污水处理、农业灌溉等领域。
在海水淡化方面,太阳能蒸发技术可以将海水转化为蒸汽,然后将蒸汽冷凝成为淡水,从而实现海水淡化。
在污水处理方面,太阳能蒸发技术可以将污水转化为蒸汽,然后将蒸汽冷凝成为纯净的水,从而实现污水的净化。
在农业灌溉方面,太阳能蒸发技术可以将地下水转化为蒸汽,然后将蒸汽冷凝成为灌溉水,从而实现农业灌溉。
太阳能蒸发技术的实现需要一定的设备和技术支持。
一般来说,太阳能蒸发技术需要一个太阳能蒸发器和一个冷凝器。
太阳能蒸发器是用来将水转化为蒸汽的设备,它通常由一个黑色的表面和一个透明的盖子组成。
黑色的表面可以吸收太阳能,将水加热,从而实现水的蒸发。
透明的盖子可以防止蒸汽散失,从而提高蒸发效率。
冷凝器是用来将蒸汽冷凝成为水的设备,它通常由一个冷却管和一个收集器组成。
冷却管可以将蒸汽冷却成为水,收集器可以收集冷凝后的水。
太阳能蒸发技术的优点在于它可以利用太阳能进行水的净化和收集,不需要外部能源的支持,具有环保、节能、经济等优点。
但是,太阳能蒸发技术也存在一些缺点。
首先,太阳能蒸发技术的蒸发效率受到天气条件的影响,如果天气阴雨连绵,蒸发效率会大大降低。
其次,太阳能蒸发技术的设备成本较高,需要一定的投资。
最后,太阳能蒸发技术的收集效率较低,需要一定的技术支持。
总的来说,太阳能蒸发技术是一种利用太阳能进行水蒸发的技术,它可以将水转化为蒸汽,从而实现水的净化和收集。
利用蒸发原理的应用
![利用蒸发原理的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/82ec64ab80c758f5f61fb7360b4c2e3f5727252b.png)
利用蒸发原理的应用1. 概述蒸发是一种液体变成气体的过程,它发生在液体表面上。
利用蒸发原理的应用广泛存在于我们的日常生活中。
本文将介绍几个利用蒸发原理的应用案例,包括蒸发冷却、湿度调节和太阳能蒸馏。
2. 蒸发冷却蒸发冷却是一种常见的降温方法,通过利用蒸发过程中吸热的特性来降低环境温度。
以下是一些利用蒸发冷却的应用案例:•蒸发冷却器:蒸发冷却器是一种设备,通过将水蒸发来提供降温效果。
它通常包含一个水箱和一个蒸发媒介,如湿板或湿纱布。
当水被蒸发时,它吸收周围环境的热量,从而降低周围空气的温度。
•蒸发降温系统:在一些建筑物中,特别是在热带地区,蒸发降温系统被广泛应用来降低室内温度。
这些系统通常使用蒸发冷却器将水蒸发,从而降低空气中的湿度和温度。
•蒸发冷藏技术:蒸发冷藏是一种通过蒸发冷却来保持食物新鲜和凉爽的技术。
在这种技术中,一部分食物被放置在一个通过蒸发冷却器降温的空间中。
蒸发过程吸收了食物的热量,从而保持其新鲜和凉爽。
3. 湿度调节除了降温,蒸发原理还可以用于湿度调节。
以下是一些利用蒸发原理的湿度调节的应用案例:•蒸发加湿器:蒸发加湿器是一种设备,通过将水蒸发来增加室内的湿度。
它通常包含一个水箱和一个蒸发媒介,如湿度球或湿纱布。
当水蒸发时,它释放水蒸汽到空气中,增加室内的湿度。
•蒸发除湿器:蒸发除湿器是一种设备,通过利用蒸发原理来降低空气中的湿度。
它通常包含一个湿度传感器和一个蒸发媒介,如湿板或湿纱布。
当室内湿度过高时,蒸发媒介会吸收空气中的水分,并将其蒸发出去,从而降低室内湿度。
4. 太阳能蒸馏蒸发原理还可以应用于太阳能蒸馏,用于海水淡化和水资源的净化。
以下是太阳能蒸馏的几个应用案例:•太阳能淡化装置:太阳能淡化装置利用太阳能将海水蒸发,然后通过冷凝将蒸汽转化为淡水。
这种方法可以用于海水淡化和水资源的净化,提供清洁的饮用水。
•太阳能蒸馏器:太阳能蒸馏器是一种利用太阳能进行蒸馏的设备。
它通常包括一个蒸馏器和一个储水器,通过太阳能对水进行蒸发和冷凝,从而获得纯净的水。
太阳能驱动界面水蒸发技术
![太阳能驱动界面水蒸发技术](https://img.taocdn.com/s3/m/d26f707ec381e53a580216fc700abb68a982adf3.png)
太阳能驱动界面水蒸发技术好,今天咱们聊聊一个挺有意思的话题——太阳能驱动界面水蒸发技术。
听起来是不是有点高大上?别担心,咱们用轻松的语气,把这事儿说得明明白白。
想象一下,阳光洒在大地上,感觉暖暖的,对吧?这时候,如果能把阳光的能量用来把水蒸发,那就太酷了!就像把阳光装进瓶子里,让它变成水蒸汽,真是神奇。
咱们得知道,水蒸发是个自然现象。
水从液态变成气态,听起来简单,其实大有门道。
太阳光照射到水面,热量让水分子动得更快,最后“嗖”的一声,变成蒸汽,飘到空中。
很多人可能会想,这种技术有什么用呢?嘿嘿,这可大有用处!特别是在一些干旱的地方,水资源紧张,太阳能驱动的水蒸发技术就能帮助人们获取更多的淡水。
简直是拯救大作战嘛!想想看,如果有个装置能把阳光聚集起来,让水蒸发得更快,水就能更有效地被提取出来。
这些小装置就像是阳光的“小卫士”,帮助人类在炎热的天气里找到水源。
哎,没准儿将来我们还得为这些小卫士颁奖呢,哈哈。
更妙的是,咱们现在能利用一些特别的材料,让这个过程更高效。
比如说,使用一些能够吸热的材料,帮水分子更快地获得能量。
这样一来,水蒸发的速度就像火箭一样,一眨眼就能蒸发好多水。
这技术的研究也不是一帆风顺。
咱们就得提到科学家的辛苦了。
他们在实验室里整天忙忙碌碌,调试设备,测试各种材料,仿佛是在进行一场“阳光大冒险”。
想象一下,实验室里各种设备嗡嗡作响,科学家们兴奋地看着数据,真是像是在玩“科学游戏”呢。
一些材料的表现会让他们惊喜得像孩子一样,哈哈,这种乐趣可真是无与伦比。
咱们也不能忽视环境保护。
用太阳能的技术,正好能降低碳排放,减少对化石燃料的依赖。
地球啊,真是个多姿多彩的地方,如果我们能好好利用它的资源,那一定能让未来更美好。
想想看,孩子们在阳光下欢笑,干旱的地方也能喝到水,真是太棒了!说实话,太阳能驱动界面水蒸发技术简直是科技与自然的完美结合,就像是“水与阳光的浪漫邂逅”。
再说说这个技术的应用场景,想象一下,农村的小伙伴们不再因为缺水而发愁,甚至连那些农田都能用上这“阳光水”。
利用太阳能的被动蒸发冷却技术
![利用太阳能的被动蒸发冷却技术](https://img.taocdn.com/s3/m/ae007be20975f46527d3e1a6.png)
制冷系统装机功率为 50W/ m 2 左右,而蒸发冷却系 能耗约为机械制冷的 1/5 , 节电 统为 10 W/m 2 左右, 避免 80% 左右。 [5]而且蒸发冷却使用水作为制冷剂, 了氟利昂对于臭氧层的破坏, 有利于环境保护。如果 能将节能环保的蒸发冷却与太阳辐射能的收集利用 有效的结合在一起, 其结果将会不言而喻。
#&
机和水泵动力外, 无需输入能量。
[5、 6、 9]
另外, 由水分蒸
013572031520
发而提供冷量,不必将蒸发后的水蒸气再经压缩冷
E-mail : fanying98@sohu .com
!
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太阳能被动蒸发冷却技术分类及概述 随着人们对于环境污染问题越来越重视、对于 室内空气品质要求的不断提高,在不断加紧研究和 推行空调节能, 改善室内空气条件, 寻找替代冷媒的 同时,许多国家都在积极研究探索利用自然条件的 冷却方法。实践证明, 在提高维护结构隔热性能已大 大减小空调负荷的基础上,配以自然冷却的技术和 措施, 对许多地区而言是非常有效的。这些技术和措
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而且蓄水的水层厚度对于太阳能的透射率 降 低 , 但 是吸收率有所增加。很多国家已开始采用这种蓄水 屋面,如原苏联已大面积将蓄水屋面用于纺织工厂
[8、 19] 法国和美国也不同程度的应用 及其他工业厂房,
了蓄水屋面, 在我国四川也采用了蓄水屋面, 综合效 果较令人满意。 [20]
1.1.2
建筑物屋顶蓄水,屋顶蓄水就是水膜厚度足
够大时贴附水膜降温的典型实例, 屋顶蓄水后, 太阳 的辐射热由于水分的不断蒸发而减缓,由于水层的 吸收作用也要夺走部分辐射热,从而可以有效的防 止建筑物屋顶房间的过热。同时, 由于屋面的防水层 是处在水层之下, 不直接受太阳紫外线的强烈照射, 可以延缓材料老化。对于刚性防水屋面, 蓄水层还可 以缓解温度伸缩的张力, 减少屋面开裂的可能性。 [5]
太阳能制冷技术原理
![太阳能制冷技术原理](https://img.taocdn.com/s3/m/ca60a9e2294ac850ad02de80d4d8d15abe2300bb.png)
太阳能制冷技术原理太阳能制冷技术是指利用太阳能作为能源,通过特定的制冷设备将热能转化为冷能,从而实现制冷效果。
太阳能制冷技术的原理主要包括太阳能的捕捉、转换和利用三个关键步骤。
本文将着重介绍太阳能制冷技术的原理及其应用。
太阳能的捕捉是实现太阳能制冷的第一步。
太阳能最常见的捕获方式是利用光伏电池板转换太阳辐射能为电能,然后再将电能用于驱动制冷设备。
还可以通过太阳能热发电、集热器等方式捕获太阳能。
利用光伏电池板捕捉太阳能是最为普遍的方式,其原理是通过半导体材料产生光生电子,进而产生电流和电压。
这些电能可以直接用于驱动压缩机、风扇等制冷设备,从而实现太阳能制冷。
太阳能的转换是太阳能制冷技术的关键环节之一。
在捕捉到太阳能后,需要将其转换为可用于制冷的形式。
光伏发电装置直接将太阳辐射能转化为电能,并将其存储在电池中,以供给制冷设备使用。
而太阳能热发电装置则将太阳辐射能转化为热能,通过集热器等设备将太阳能转化为热能,然后再利用温差驱动吸收式、压缩式制冷机等制冷设备。
这种方式可以将太阳能直接转化为制冷效果,实现节能环保的制冷。
太阳能的利用是太阳能制冷技术的最终目的。
利用转换后的太阳能,可以驱动各种类型的制冷设备。
目前主要的太阳能制冷设备包括吸收式制冷机、压缩式制冷机和热力式制冷机等。
以吸收式制冷机为例,其工作原理是利用太阳能热量驱动溶液对吸附材料进行蒸发和冷凝,从而实现制冷效果。
而压缩式制冷机则是利用太阳能电能直接驱动压缩机,将制冷剂进行压缩和膨胀,实现制冷效果。
无论是哪种制冷设备,其最终目的都是将太阳能转化为制冷效果,实现节能环保的制冷。
太阳能制冷技术的原理是通过捕捉太阳能,将其转换为可用于制冷的形式,最终利用制冷设备实现制冷效果。
太阳能制冷技术具有节能环保、可再生等优势,对于航天、农业、林业、食品加工、冷库、医药、化工等行业具有重要意义。
未来,随着太阳能技术的不断进步和完善,太阳能制冷技术必将在能源节约和环境保护方面发挥更大的作用。
蒸发冷却原理
![蒸发冷却原理](https://img.taocdn.com/s3/m/6e7879c5a1116c175f0e7cd184254b35eefd1aba.png)
蒸发冷却原理蒸发冷却是一种常见且广泛应用的物理现象,它在我们的日常生活和工业领域中都有重要的作用。
蒸发冷却的原理是基于分子之间的相互作用以及自然界中的能量传递规律。
本文将对蒸发冷却的基本原理、应用以及未来的发展进行探讨。
一、蒸发冷却的基本原理蒸发冷却的基本原理可以通过分子动力学的角度来解释。
在液体中,分子表面上的一部分分子能够获得足够的能量,克服表面张力并从液体表面脱离进入气态。
这个过程被称为蒸发。
在蒸发过程中,分子从液体吸取能量,使得剩余的液体分子的平均能量降低,因此液体的温度也会下降。
这就是蒸发冷却的基本原理。
二、蒸发冷却的应用1. 蒸发冷却在天气系统中的应用蒸发冷却在气象学中有着重要的作用。
当水蒸气从水面蒸发时,它会吸收大量的热量,导致周围环境的温度下降。
这一现象在大气中形成云、降水等天气系统,并对地球的能量平衡起到重要的调节作用。
2. 蒸发冷却在制冷领域中的应用蒸发冷却在制冷技术中也被广泛运用。
例如,家用空调中的蒸发器是将液体制冷剂通过蒸发的方式,吸取空气中的热量并产生冷气。
同样的原理也适用于工业制冷、冷藏、冷冻等领域。
3. 蒸发冷却在农业和工业中的应用在农业领域,蒸发冷却被用于降低温度,提供适宜的生长环境。
通过喷洒水或者利用作物自身的蒸散作用,可以达到农作物保持生长的温度要求。
在工业领域,蒸发冷却也常用于冷却设备或工艺过程中的热源。
三、蒸发冷却的发展前景随着科学技术的不断发展,蒸发冷却的应用正在不断扩展和改进。
一方面,新型的蒸发材料和技术正在研究中,使得蒸发冷却的效果更加高效,并且节约能源。
另一方面,蒸发冷却被应用于光伏发电中,以降低太阳能电池板的温度,提高发电效率。
未来,蒸发冷却有望在环境保护、节能减排等方面发挥更重要的作用。
结论蒸发冷却是一种基于分子动力学的物理现象,广泛应用于气象学、制冷技术、农业和工业等领域。
通过蒸发过程来吸取能量并降低温度,蒸发冷却为我们的生活和工作提供了许多便利和效益。
建筑节能施工方案被动式太阳能利用技术
![建筑节能施工方案被动式太阳能利用技术](https://img.taocdn.com/s3/m/2fe81f9629ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2ae1.png)
建筑节能施工方案被动式太阳能利用技术随着全球环境问题的日益突出,减少建筑物能源消耗、提高能源利用效率的需求日益迫切。
被动式太阳能利用技术作为一种绿色、可持续的解决方案,正在被越来越多的建筑师和工程师采用。
本文将讨论建筑节能施工方案中被动式太阳能利用技术的原理、应用和效益。
一、被动式太阳能利用技术的原理被动式太阳能利用技术是通过最大限度地利用太阳光和热量来减少建筑能源需求的一种方法。
其原理是利用建筑的设计和构造来实现太阳光和热量的最优化吸收和利用。
被动式太阳能利用技术主要包括以下几个方面:1. 外部阳光控制:合理设计建筑外墙、窗户和遮阳装置,以最大限度地利用冬季的太阳光和最小化夏季的太阳辐射。
例如,通过增加南向窗户的面积和设置遮阳板、百叶窗等,可实现冬季的太阳辐射直接进入室内,提高室内温度,减少取暖能量消耗。
2. 内部采光:利用透光材料和合理的室内布局,使室内充分利用自然光线,减少人工照明的使用。
通过设计开敞的内部空间和使用底部有透光天花板的阳光井,可以将自然光线传递到建筑深处,提高室内采光水平。
3. 热防护:通过选择适当的建筑材料和优化建筑结构,减少能量传导和热辐射的损失。
例如,利用保温材料、双层玻璃窗和隔热窗帘等措施,可以降低冷热空气的流失,提高室内保温性能。
二、被动式太阳能利用技术的应用被动式太阳能利用技术可以广泛应用于各种类型的建筑物,包括住宅、商业建筑和公共建筑等。
以下是几个典型的应用案例:1. 太阳能绿色住宅:采用被动式太阳能利用技术的绿色住宅,在地理位置、建筑方向和设计结构等方面做出最优化的选择,以最大限度地利用阳光和热量。
通过合理的采光和通风设计,太阳能热水供应系统和太阳能光电系统等,可以显著降低住宅的能源消耗。
2. 商业建筑:被动式太阳能利用技术也可以应用于商业建筑,如办公大楼和购物中心等。
通过合理的建筑设计和外部阳光控制措施,可以降低室内的冷却负荷和照明能量需求。
此外,太阳能光电系统和太阳能空调系统等也可以应用于商业建筑,进一步降低能源消耗。
太阳能蒸发技术
![太阳能蒸发技术](https://img.taocdn.com/s3/m/8a54c035df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1d6a.png)
太阳能蒸发技术太阳能蒸发技术是一种利用太阳能将水蒸发并净化的环保技术。
它可以在不使用化学药品的情况下,将污水转化为清洁的水,同时实现废水的处理和资源的再利用。
太阳能蒸发技术的原理是利用太阳能将水加热并蒸发,随后通过冷凝器将水蒸汽冷凝成为液态水,从而实现水的净化。
这种技术具有操作简单、能耗低、维护方便等优点,因此在一些资源匮乏的地区被广泛应用。
太阳能蒸发技术的主要设备是太阳能蒸发池和冷凝器。
太阳能蒸发池是一个浅浅的水池,通常由防水材料制成,其表面涂有黑色的吸热涂层。
当太阳照射到蒸发池时,吸热涂层会吸收太阳能,并将其转化为热能,使得蒸发池中的水温度升高。
当水温升高到一定温度时,水会发生蒸发,蒸发的水蒸气会在蒸发池内上升,最终进入冷凝器。
冷凝器是太阳能蒸发技术中的另一个重要设备,它的作用是将蒸发池中蒸发的水蒸气冷凝成为液态水。
冷凝器的设计通常是一个管子,管子中充满了冷却水。
当水蒸气进入冷凝器时,会与管子中的冷却水接触,从而将热能传递给冷却水,使得水蒸气逐渐冷却并转化为液态水,最终被收集起来。
太阳能蒸发技术不仅可以用于水的净化,也可以用于产生淡水。
在一些资源匮乏的地区,淡水是非常宝贵的资源。
然而,传统的淡水生产方法通常需要大量的能源和化学药品,成本较高。
太阳能蒸发技术则能够利用太阳能充分地蒸发海水或者盐水,从而产生淡水。
这种方法不仅能够满足当地的用水需求,还能够降低能源和化学药品的使用,从而实现环保和节能。
太阳能蒸发技术是一种环保、高效的水处理技术,它可以在不使用化学药品的情况下,将污水转化为清洁的水,同时实现废水的处理和资源的再利用。
随着科技的不断进步,太阳能蒸发技术有望在未来得到更广泛的应用。
被动蒸发冷却技术应用到的新能源
![被动蒸发冷却技术应用到的新能源](https://img.taocdn.com/s3/m/f825d5922cc58bd63186bda1.png)
全球变暖是全世界较头痛的问题之一,而咋成这个问题原因就是我们过度使用煤炭和石油资源造成的,工业上的污染,很多因素,随着人们对于环境污染问题越来越重视、对于室内空气品质要求的不断提高,在不断加紧研究和推行空调节能,改善室内空气条件,人们面对现在的全球变暖带来的灾难,重新审视了现在的能源架构,对于新能源的使用加大的力度,不能说是一种新能源了啊,因为人们可以看见的,但是还没有能应用上的能源吧,它就是太阳能!寻找替代冷源的同时,许多国家都在积极研究探索利用自然条件的冷却方法。
理论上,以降低建筑物维护结构外表面温度为目的的利用太阳能被动蒸发冷却问题,按蒸发机理可分为两类:一类是自由水面的蒸发冷却问题,这类问题包括蓄水屋面、蓄水漂浮物、浅层蓄水、流动水膜及复杂的喷雾措施等;另一类则是多孔材料蓄水蒸发冷却问题。
1.一类:自由水面蒸发冷却问题较早时期的建筑被动蒸发冷却并没有被详细的分类,主要是采用在屋顶覆盖上一层水袋的方法使建筑物降温。
水袋上有一层可移动的隔热板,在白天时将隔热板盖在水袋上,使其不受阳光照射,有了水袋,天花板的温度较低,在室内起冷源作用。
夜间,将水袋暴露于空间,通过对流辐射使它将热能散失掉。
在较干燥的地区,夏天可以采用蒸发冷却方案,设置一个湿冷器以增加空气湿度,即当室外空气通过湿冷器使空气降温加湿,以上两种方式都可称为被动蒸发冷却的雏形。
2.第二类:多孔材料蓄水蒸发冷却问题此类蒸发冷却采用在建筑物面上铺设一层多孔材料,如松散的砂层或加气混凝土层等,此层材料依靠淋水或天然降水来补充含湿层水分。
当材料含湿后受太阳辐射和大气对流及天空长波辐射换热,内部水分通过热湿迁移机理的作用迁移至表面并在此蒸发。
含湿多孔体水分蒸发过程是众多因素综合作用的结果,如液体扩散、毛细流动、蒸发凝结、压力梯度、重力等。
在蒸发冷却过程中,较初材料表层存在一层连续水膜,这层水膜的蒸发基本上如同上面所说的自由液面的蒸发,不受材料内部因素的影响,随着这层水膜的蒸发材料表面含湿量减少,材料内部的水分就会补充到材料表面进行蒸发,如果表面水分的补充速度低于表面水分蒸发速度,那么材料的蒸发面将会下降,会影响到蒸发效果。
太阳能吸收式制冷原理
![太阳能吸收式制冷原理](https://img.taocdn.com/s3/m/17bd305da200a6c30c22590102020740bf1ecd47.png)
太阳能吸收式制冷原理太阳能吸收式制冷是一种环保的制冷技术,利用太阳能将热能转化为制冷效果。
它的原理基于吸收剂对热能的吸收和释放,通过循环流体实现制冷效果。
首先,太阳能吸收式制冷系统由吸收器、发生器、冷凝器、蒸发器和泵组成。
其中,吸收剂是核心组件之一,可以是氨水或锂溴水溶液。
在吸收过程中,太阳能被利用来供应热能。
通过吸收器中的太阳能板,太阳能被转化为热能,并传递给吸收剂。
吸收剂在吸收器中吸收热能后会产生浓度差,使其成为了低浓度的溶液。
此时,吸收剂会被输送到发生器中。
在发生器中,通过加热使得低浓度的吸收剂释放吸收的热能,成为高浓度的溶液。
这个过程需要大量的热能,而太阳能正好提供了足够的热量。
接下来,高浓度的溶液会被输送到冷凝器中。
在冷凝器中,通过传热给冷却水或者空气,使得高浓度的吸收剂转化成低浓度的溶液。
这个过程中,吸收剂释放的热能被带走,从而达到制冷效果。
此时,低浓度的吸收剂会进入蒸发器。
在蒸发器中,通过减压使得吸收剂蒸发,吸收周围环境的热量。
这个过程使得蒸发器中的温度下降,从而实现制冷效果。
最后,吸收剂会被泵回吸收器,重新开始吸收热能的循环过程。
太阳能吸收式制冷原理的优点在于其可再生能源的使用和环境友好性。
通过利用太阳能作为热能源,减少了对传统非可再生能源的依赖,降低了能源消耗和环境污染。
总结而言,太阳能吸收式制冷原理是一种利用太阳能将热能转化为制冷效果的环保技术。
通过吸收剂对热能的吸收和释放,循环流体的流动,实现了制冷效果。
这种技术的应用有望为可持续发展的制冷行业提供一种可替代的能源选择。
光伏冷却技术在太阳能发电系统中的应用研究
![光伏冷却技术在太阳能发电系统中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/65c4b37482c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b3e3.png)
光伏冷却技术在太阳能发电系统中的应用研究随着对可再生能源需求的增加,太阳能发电系统正在成为越来越受欢迎的能源解决方案。
然而,在高温环境下,太阳能电池板的效率可能会下降,这对系统的整体性能和可靠性带来了挑战。
针对这一问题,光伏冷却技术应运而生。
光伏冷却技术利用冷却系统来维持太阳能电池板的温度在一个适宜的范围内,从而提高其发电效率。
有多种光伏冷却技术可以应用在太阳能发电系统中,其中包括被动式和主动式冷却方法。
被动式冷却方法主要包括散热材料的选择和太阳能电池板的设计。
通过选择具有较高导热性能的材料,如铝基合金或铜,可以更好地传导和散热太阳能电池板上产生的热量。
此外,优化电池板的结构和排列方式也可以提高热量的散发。
这些方法不需要额外的能源投入,但散热效果相对较弱。
主动式冷却技术则使用额外的能源来控制太阳能电池板的温度。
最常用的方法是利用风扇或水冷却系统。
风扇可以通过强制空气对太阳能电池板进行冷却,从而降低其温度。
水冷却系统则通过循环水来吸收热量,并经过冷却系统来降温。
这些主动式冷却方法能够更有效地控制电池板的温度,从而提高其发电效率。
光伏冷却技术在太阳能发电系统中的应用已经得到了广泛的研究和应用。
许多研究发现,合理利用光伏冷却技术能够显著提高太阳能电池板的发电效率。
例如,一项研究表明,通过使用风扇来降低电池板的温度,其发电效率可以提高10%以上。
另外,一些研究还探讨了使用水冷却系统的潜力,并显示其在热条件下能够进一步提高电池板的发电效率。
除了提高发电效率外,光伏冷却技术还可以提高太阳能发电系统的可靠性。
高温环境下,太阳能电池板可能会出现热衰减和老化现象,从而影响其寿命和性能。
通过采用冷却技术,可以减缓这些现象的发生,延长电池板的使用寿命,并提高系统的可靠性。
然而,光伏冷却技术也存在一些挑战和限制。
首先,额外的能源投入可能会增加系统的成本。
特别是对于大规模的太阳能发电系统,这种额外能源的消耗可能会成为一个主要问题。
被动式太阳能利用设计
![被动式太阳能利用设计](https://img.taocdn.com/s3/m/f03041c10508763231121293.png)
被动式太阳能利用设计太阳能作为一种无限可再生能源,不仅无污染,价格低廉,而且通过一定的方式很容易的加以利用,改善室内温度。
通过光热的转换将太阳能直接或间接地引入室内,进行采暖利用,在改善提高室内的温度及其他热环境同时,又节约了能源,保护了生态环境,可以说太阳能是一种纯绿色能源。
太阳能的利用可以分为主动式和被动式两种,根据在太阳能采集利用过程中是否需要机械动力加以区分。
主动式太阳能系统需要机械动力驱动,才能达到采暖和制冷的目的。
主动式太阳能虽然能达到节约能源的目的,但在使用过程中仍需能源去运行气泵或风扇等。
同时集热器、蓄热器等机械构造复杂,成本较高,安装复杂。
太阳能向室内的传递可以借助任何机械动力,而是通过良好的建筑朝向布置和周围环境合理的设计,以及内部空间以及建筑外部构造的巧妙处理采集、吸收利用太阳能。
一个好的建筑设计师应该能充分利用建筑方面的设计,而不是机械的方式来达到利用太阳能,节约能源的目的。
几乎任何建筑都在利用着太阳能进行采光加热,但要达到节能的目的,还需选择优质的建筑材料,加以特殊的构造。
中国大多数的房子都是坐北朝南的利用着太阳能,但在寒冷地区的冬季,我们仍需进行加热采暖。
其实最主要的原因就是建筑的保温性能差。
如果要想纯靠太阳能来维持冬季室内的温度就必须有良好的保温措施,使太阳能的热量不至于快速的散失。
由于夜间没有太阳,而且热量必然会有一定的散失,这就使得对太阳能的储存成了必要。
通过蓄热材料白天的吸收储存,晚上慢速的释放,保证了夜间室内温度不会下降的太快,或者保持恒温。
被动式利用太阳能采暖的方式主要有以下几种:1、直接受益式建筑物直接接受太阳能从而进行采暖是一种最简单、最直接的对太阳能的利用方式,但这种方式需要以良好的外墙及门窗的保温效果,否则吸收的太阳能很快就会通过门窗等位置散失掉。
所以在直接受益式中对窗户的选择就十分重要了,首先窗户要保证阳光的通透,这对太阳能的采集十分必要,而且窗户面积不宜过小。
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by fan ying* Describes necessity of energy saving and major influence factor of building energy consumption .
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量丰富、 风力较小的北亚热带地区, 在建筑物屋顶平 面使用。而铺设固体的多孔材料对于雨量丰富、 风速 大的南亚热带地区在建筑物外表面及城市道路上使
[7] 在气候干旱少雨 用。
夏季供冷 冬季供暖 (夏季供冷、 冬季供暖) 图 2 屋顶蓄水
的地区也可以通过喷 淋水的方式给多孔材
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机和水泵动力外, 无需输入能量。
[5、 6、 9]
另外, 由水分蒸
013572031520
发而提供冷量,不必将蒸发后的水蒸气再经压缩冷
E-mail : fanying98@sohu .com
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太阳能被动蒸发冷却技术分类及概述 随着人们对于环境污染问题越来越重视、对于 室内空气品质要求的不断提高,在不断加紧研究和 推行空调节能, 改善室内空气条件, 寻找替代冷媒的 同时,许多国家都在积极研究探索利用自然条件的 冷却方法。实践证明, 在提高维护结构隔热性能已大 大减小空调负荷的基础上,配以自然冷却的技术和 措施, 对许多地区而言是非常有效的。这些技术和措
[13] 施一般被称为被动冷却和混合冷却。 建筑外表面直
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技术交流
[18] 设 在较干燥的地区,夏天可以采用蒸发冷却方案,
置一个湿冷器以增加空气湿度,即当室外空气通过 湿冷器使空气降温加湿,以上两种方式都可称为被 动蒸发冷却的雏形。经过较长时期的发展, 自由液面 被动蒸发冷却被细分为几类。
接利用太阳能是表层水分蒸发而获得冷却 的 方 法 , 最早是由美国学者提出的。 [11 12]理论上, 以降低建筑 物维护结构外表面温度为目的的利用太阳能被动蒸 发冷却问题, 按蒸发机理可分为两类: 一类是自由水 面的蒸发冷却问题, 这类问题包括蓄水屋面、 蓄水漂 浮物、 浅层蓄水、 流动水膜及复杂的喷雾措施等; 另 一类则是多孔材料蓄水蒸发冷却问题。 [8]
图1 多孔材料屋顶结构
料层补水。屋顶结构 如图 1 。[4]
图3 屋顶水池结构剖面
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2.1.2
蒸发反射屋顶 这种屋顶的设计是由在以岩石为底的水池上覆 盖一个混凝土吊顶构成。在这个基础上是一个空气 层, 它通过一个铝板与外界环境隔开。铝板的表面涂 有一层白色钛基涂料以提高日间辐射的反射。在夜
1.1
第一类: 自由水面蒸发冷却问题 上面提到的自由水面的蒸发冷却问题,其实在
上个世纪 70 、 80 年代就有很多人提出,并且开始进 行了初步的研究, 当时人们只从表面意义上意识到太 阳能和蒸发冷却的直接联系,大部分人只强调了太 阳能采暖, 忽略了太阳能制冷循环也是十分可取的, 尽管它在结构上稍微复杂一些,但是一般地区夏季 的太阳能来源较之冬季要丰富得多,而夏季人们所 关注的一般是制冷问题,当然夏季的太阳能集热装 置可以为人们提供大部分的生活热水,然而如何利 用太阳能经过一定的过程达到制冷的作用成为人们 更为关注的问题。 较早时期的建筑被动蒸发冷却并没有被详细的 分类,主要是采用在屋顶覆盖上一层水袋的方法使 建筑物降温。水袋上有一层可移动的隔热板, 在白天 时将隔热板盖在水袋上,使不受阳光照射,有了水 袋, 天花板的温度较低, 在室内起冷源作用。夜间, 将
屋顶铺设多孔含湿料的方法首先解决了蓄水 屋面无法上人的问题,此外多孔含湿材料被动降温 屋顶内表面温度 效果显著, 建 筑 屋 面 降 温 约 25 ! , 约降 5 !; 优于现行的传统蓄水屋面。[14]
2
被动冷却技术的新发展 至今为止,有许多科研工作者对传统的被动冷
却技术进行了大量的实验研究,在原有的基础上对 其不足之处进行了大量的完善工作。在被动冷却技 术的传统应用方式的基础上出现了多种改善后的应 用方式, 下面就一些主要的应用方式进行简要介绍。
0
引言 如今, 节能已经成为国家政策, 它已被赋予了新
凝回液态水后再蒸发,可直接补充水分来维持蒸发 (约 为 机 械 过程的进行, 因此性能系数 COP 值很 高
的含义—— —能量的有效利用。随着人们对生活标准、 制冷的 2.5 !5.0 倍) 可大大节省运行能耗。通常机械 工作环境要求的提高和空调技术的迅猛发展,空调
研究生 * 范影, 1979 年 10 月, 电话 : 029 -82347289
能耗也以惊人的速度增加,于是人们不断地寻求空 调节能的途径。空调负荷主要由建筑结构负荷和室 内负荷组成,其中建筑结构负荷是空调负荷的主要 组成部分, 而气温、 含湿量以及太阳辐射对建筑负荷 影响最大, 称之为 “气象三要素” 。 [10] 利用蒸发冷却的空调系统的设备中除了所需风
2.1
第二类: 多孔材料蓄水蒸发冷却问题 此类蒸发冷却采用在建筑物面上铺设一层多孔
屋面被动冷却技术 带有可移动隔热板的屋顶水池
1.2
2.1.1
在水池上设置一层隔热板, 在夏季, 在日间水池 由隔热板覆盖,夜间隔热板移走并且通过夜间使水 冷却。建筑物热量通过屋顶由室内传至周围环境并 且获得冷却。通过使用带有隔热板的屋顶水池可使 得屋顶热减小。在冬季, 在日间移开隔热板, 以便水 池里的水吸收太阳辐射热并加热建筑物。水池在夜 间盖上隔热板以便水池中热水将其热量传给建筑 物。屋面蓄水对屋顶结构要求较高,绝湿层要求较 高, 否则屋顶会漏水, 同时维修不便, 因屋面无法直 结构如图 3 。[3] 接上人维修。外观如图 2 ,
1.1.2
建筑物屋顶蓄水,屋顶蓄水就是水膜厚度足
够大时贴附水膜降温的典型实例, 屋顶蓄水后, 太阳 的辐射热由于水分的不断蒸发而减缓,由于水层的 吸收作用也要夺走部分辐射热,从而可以有效的防 止建筑物屋顶房间的过热。同时, 由于屋面的防水层 是处在水层之下, 不直接受太阳紫外线的强烈照射, 可以延缓材料老化。对于刚性防水屋面, 蓄水层还可 以缓解温度伸缩的张力, 减少屋面开裂的可能性。 [5]
[5] 在蒸发冷却过程中, 最初材料表层存在 度、 重力等。
一层连续水膜,这层水膜的蒸发基本上如同上面所 说的自由液面的蒸发, 不受材料内部因素的影响, 随 着这层水膜的蒸发材料表面含湿量减少,材料内部 的水分就会补充到材料表面进行蒸发,如果表面水 分的补充速度低于表面水分蒸发速度,那么材料的 蒸发面将会下降, 会影响到蒸发效果。屋顶铺设松散 的多孔含湿材料的被动蒸发冷却方法适用于一些雨
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而且蓄水的水层厚度对于太阳能的透射率 降 低 , 但 是吸收率有所增加。很多国家已开始采用这种蓄水 屋面,如原苏联已大面积将蓄水屋面用于纺织工厂
[8、 19] 法国和美国也不同程度的应用 及其他工业厂房,
了蓄水屋面, 在我国四川也采用了蓄水屋面, 综合效 果较令人满意。 [20]
Consider that solar energy is a kind of unpolluted energy source ,evaporative cooling system have preponderance at energy saving and environmental protection , so put forward a method that integrate evaporative cooling with solar energy using , at the same time , discusses different applied way and its advantages and disadvantages . Compared two problems (first problem is free water surface with passive evaporative cooling ; second problem is moist porous media with passive evaporative cooling )of a passive evaporative cooling by solar energy's different influence to indoor air temperature drop , according to different climatic condition of different area ,discusses the best means of a passive evaporative cooling system by solar energy used in this area . 6’47*+8$ solar energy passive evaporative energy saving building air conditioning
1.1.3
蓄水漂浮物,这种被动蒸发冷却方式相当于
在上面所提到的屋顶蓄水基础上,在水面上增加一
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水袋暴露于空间, 通过对流辐射使它将热能散失掉。 些浮游植物,增加浮游植物可以使得蓄水层对于太
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技术交流
阳辐射的透射率大大降低,同时具有普通蓄水屋面 的优点, 因此, 带有浮游植物的蓄水屋面对于建筑物 的降温效果较为显著。 综上所述, 水膜的厚薄、 蓄水 厚 度 的 深 浅 、 蓄水 层上是否有漂浮物都对降温效果有所影响, 譬如, 厚 水层的屋面升温慢但降温也慢,浅水层升温快降温 也快, 水面有漂浮植物时降温效果显著等, 但还不能 确定哪一种参数对蓄水屋面的影响程度, 因此, 在考 虑各种水层厚度对降温效果影响的同时,也要考虑 到风速、 屋顶厚度、 大气相对湿度对于降温效果的影 响。