建筑铝幕墙板

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研制了一种铝幕墙板与集热元件一体化的新型太阳能集热器,并通过所搭建的测试平台对其集热性能及隔热特性进行了测试研究。通过实验测试,对该集热器在不同工况下的集热性能、隔热特性及其影响因素进行了系统分析,得出了集热器的累积集热量、集热效率、隔热特性等性能评价参数。测试结果表明,铝幕墙板太阳能集热器的平均集热效率为23%,隔热性能优于普通铝幕墙板。该装置具有太阳能集热及隔热功能,为建筑利用太阳能,实现太阳能与建筑一体化提供了一种新的工程应用模式。通过铸轧铝幕墙板的生产化学成分的严格控制以及冷轧4个试验方案的对比分析.优选出轧制到产品厚度后采用半硬状态退火的工艺方案,其产品的折弯性能、抗拉强度,伸长率方面都符合产品要求.并利于其板形的矫直,取得了3003合金铸轧料生产铝幕墙板工艺研发的阶段性突破.铝幕墙作为建筑幕墙的主要型式之一,对建筑能耗及房间的热环境具有重要影响。将铝幕墙板与太阳能集热器结合设计为铝幕墙板太阳能集热器,不仅能利用铝幕墙板进行太阳能集热,还能使之具有更好的隔热性能,降低建筑能耗,是实现建筑节能的有效方法之一。本文通过所建立的实验平台对铝幕墙板太阳能集热器的性能进行了实验测试,并对测试数据进行了系统的分析研究。通过太阳能辐射模拟器控制铝幕墙板表面的太阳辐射,利用循环水泵调节水管内水流量,研究在不同测试工况下铝幕墙板太阳能集热器的热工性能,获得集热器在各工况下的集热性能和隔热特性评价参数及节能效果。通过对实验测试和理论分析,本文获得的研究结果如下：集热性能：铝幕墙板太阳能集热器在同一辐射工况下,不同水流量时集热器集热效率η的大小关系为：η800 L/hη600 L/hη400L/hη200 L/h;集热管中流量相同时,辐射强度越大,集热器的集热效率越小。不同辐射强度工况下,流量工况为200L/h,400L/h,600L/h,800L/h的平均集热效率均分别是14.59%,15.86%,17.69%,17.89%,在辐射强度为300 W/m2时达到大值。集热器总的平均集热效率为16.51%。隔热特性：辐射强度相同时,水流量越大,铝幕墙板背后控制小室空气的内能增量越小,隔热效果越好。900 W/m2,600 W/m2,300W/m2三种模拟辐射工况下,不同辐射强度控制小室空气的内能增量均在流量为0时大,流量为800L/h时小,说明将铝幕墙板太阳能集热器的隔热效果要优于普通的铝幕墙板。在热流分配特征方面,在不同太阳能模拟辐射工况下,集热器的集热热流、对流换热热流、蓄热热流和传热热流与其表面净辐射热流比例的总平均值分别为17.71%～36.57%,16.89%-23.51%,2.95%-3.32%和42.32%-53.45%。随着辐射强度增加,集热器集热热流占净辐射热流的比例逐渐下降,集热器对流换热热流占净辐射热流的比例逐渐上升。应尽力提高集热器的集热热流,降低对流换热热流和传热热流,从而提高其集热性能。经济性：玻璃真空管太阳能集热器相对于铝幕墙板太阳能集热器有着更高的初投资,且在第三年的使用周期时,其节能收益可以弥补初投资的增加。但对于高层建筑,铝幕墙板太阳能集热器与建筑围护结构一体化的程度更高,有效集热面积更大,所以相比之下铝幕墙板太阳能集热器在节能收益上具有更大的优势。与一般的平板型太阳能集热器相比较,虽然铝幕墙板太阳能集热器每平方米的集热量较低,但从额外投资回收年限法来看,铝幕墙板太阳能集热器的经济性比一般的平板型太阳能集热器好。