淋水式幕墙光伏遮阳装置的性能研究

【摘要】：双层玻璃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。将双层玻璃幕墙设计为淋水式光伏遮阳幕墙,不仅能使之具有更好的隔热性能,降低空调负荷,而且还可利用遮阳板进行光伏发电,是实现建筑节能及光伏建筑一体化的有效办法之一。本文通过所搭建的测试平台对淋水式光伏遮阳幕墙的性能进行了实验测试研究。测试中通过风机控制幕墙热通道内空气的流动速度,并通过水泵控制流量来实现不同的测试工况,研究不同工况下装置的传热及隔热性能,获得装置在不同工况下的传热及隔热性能评价参数及节能效果。通过实验测试和理论分析,本文获得的主要研究结果如下：(1)在双层玻璃幕墙通道内进行通风或淋水均可降低热通道内的空气温度,热通道内空气温度随风速和流量的增大而减小；其中,通风和淋水耦合工况下幕墙的隔热性能最好,其对应的热通道空气平均温度降幅为5.7℃～15.6℃,太阳辐射强度越大,其温降幅度越大。(2)双层幕墙通道内通风或淋水均可降低内箱的空调耗电量,与自然通风工况相比,通风淋水耦合工况下装置的单位面积节电量为0.21kW.h/m2～0.49 kW·h/m2；单位面积节电率为32.9%～44.8%；单位面积年节电量为252 kW.h/(m2·a)。(3)在双层幕墙通道内进行通风和淋水均可提高幕墙等效热阻,其幕墙等效热阻值为0.51(m2·K)/W～1.09(m2·K)/W,其中在通风和淋水二者耦合作用下幕墙的等效热阻最大；太阳辐射强度越大,幕墙等效热阻越大。(4)装置在通风淋水工况比其他工况下具有较好的热量削减作用。同一太阳辐射强度下,经内层玻璃传入小室内的热量大小关系为：无通风无淋水工况通风无淋水工况无通风淋水工况通风淋水工况。(5)装置具有相对较好的经济性：与普通双层幕墙相比,在通道内增设通风和淋水装置后幕墙的单位面积造价提高约185%,装置的静态投资成本回收期为4.7年,具有较好的经济性。

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