暖通工程师考试辅导：太阳能采暖降温净化器

　　一、太阳能采暖降温净化器的技术原理和功能

　　(一)太阳能采暖降温净化器的技术原理

　　太阳能采暖降温净化器的原理是：在阳光的作用下，利用单位体积的冷热空气密度差所产生的微循环，来实现：“冬季供暖，同时净化室内空气，夏季降温”的目的。

　　(二)功能

　　1.冬季供暖

　　进入秋季，太阳高度角一天天地减小，太阳能采暖降温净化器就开始了为建筑供暖，换季阀1关闭，出风口2在冬季阳光天不断向室内提供45～65℃(经实测)热风，室内也开始不断吸收、储备热量。冬季的平均室温保持在17℃以上，严冬也能保持在平均16℃以上，夜间平均室温15.5℃，就是冬季早晨气温最低时，室温也在15.1℃以上。冬季平均最高室温在19.5℃以上。空气净化装置3的作用是把室外进入室内的空气净化。

　　冬季阳光天，每天约有3～5小时的阳光，冬季阳光约300w/m2左右的能量，假如每间房安装3m2太阳能采暖降温净化器，那么，每间房每小时又相当于1 .05kw/(m2?h)电热能量，每天相当于3～5度电能的热量补充到室内，相当于1 500w热风机工作2～3个小时。由于节能建筑外围护墙体的热损失小，保温性能好，利用太阳能完全能解决住宅的冬季供暖。在极端环温时，偶尔用一次电热器略作补充，即可舒舒服服过冬。在国家建设部科技推广促进中心的推荐下，太阳能采暖降温净化器已第二批应用在了诸城市建设部建筑节能住宅示范小区建材城3号住宅楼。

　　2.夏季降温

　　夏季，打开采暖降温净化器顶部的排气孔1，使室内空气经采暖降温净化器后，通过顶部排向室外，北墙外的冷空气进入室内，冷热空气的不间断循环，使室温降低。由于南立墙体表面安装有采暖降温净化器，其保温隔热层2阻隔了阳光对南立墙面的辐射热量，使南向墙体3不再储存热量，夜间无阳光时，也不再向室内辐射热量，墙体温度与室温平均，不象传统建筑，晚间没有太阳时，南墙体还在不间断地向室内辐射热量。安装太阳能采暖降温净化器的房间，夏季室内温度要比传统建筑的室内温度低4～6℃。

　　3.净化室内空气

　　冬季，由于环温低，房间的门窗紧闭，室内空气不流通，安装有太阳能采暖降温净化器的房间，在阳光的作用下，一是经过采暖降温净化器的空气里的细菌、病毒等被阳光中的紫外线全部杀死。二是采暖器中的高温使细菌脱水、干燥而死亡。三是空气中的许多有害物质在阳光的作用下降解。在温度的作用下熟化，达到杀灭细菌的目的。同时，去除异味，使尘埃脱湿沉降，使室内空气得到不断的过滤、净化，保持清新。

　　二、太阳能采暖降温净化器的应用实测效果分析

　　(一)测试内容和测试情况

　　1.测试内容

　　1)安装太阳能采暖降温净化器的房间。

　　2)南立墙面窗外温度。

　　3)天气预报纪录。

　　2.测试仪器和测试情况

　　1)室内测温采用上海气象仪器厂产的zji―2a(2b)型周记式温湿度测试仪。

　　2)测测情况

　　2000年2月12日～17日，室内测温仪放在南立墙面太阳直接照射的位置，测得的最高室温达25℃。2000年2月18日起，将测温仪移至室内靠北墙的位置，避开了阳光的直接照射。天气预报是纪录气象台发布的气象信息。

　　3.测试情况说明

　　1)2月12日～17日，室内测温仪是放在室内靠南墙有阳光的位置，最高室温是25℃。2月18日～ 3月11日，测温仪一直靠室内北墙无阳光照射的位置，最高室温21℃。

　　2)窗外环境温度在29天的测试中，其中17.5℃一天;14℃两天;其余26天的最高温度均在1.5～9℃之间。

　　3)天气预报最高温度;16℃一天;14℃三天;12℃两天;其余23天均在2～10℃之间。

　　4)天气预报的最低环温是-5℃，平均-1.8℃.

　　5)南窗外实测平均温度：4℃，天气预报平均温度3.5℃，相差0.5℃，基本一致。

　　(二)太阳能采暖的效果分析

　　1.经测试室温最高可达25;最高平均温度19.5℃;最低温度12.5℃，最低平均温度15.1℃;总平均温度17.3℃;均高于人体生理要求的基本环境温度12℃。

　　2.低温出现的时间是在早晨6点至7点，而且这个时间正是人们上班、上学、晨练等活动的时间，对人们的生活影响很小。

　　3.在29天的测试中，只有2月12日、13日、14日三天为12.5℃，15日为13℃，16日之后均在14℃以上。因为是新建住宅，采暖降温净化器安装之前，室温已降至最低温度，可以断定，新房经过人们的一年居住后，冬季室内最低温度可达16℃以上，甚至会更高。

　　4.从测试数据可见，晚上21点～23点的平均室温均在16℃以上，对人们的活动、入睡影响不大。若遇极端天气，启动电褥子或电暖气等辅助热源即可过冬。

　　(三)太阳能降温的效果分析

　　1.传统建筑夏天室内热，原因是从春天开始，白天阳光的直接照射，将热量储存在南立墙体内，不易散出，到了夏天的夜间，南立墙体的温度已超过30℃以上，热量不断地向室内辐射。所以室内温度高而且热。

　　2.夏天，太阳能采暖降温净化器的作用，一是隔断了阳光直接照射，南立面墙体不能储存白天的阳光热量，夜间墙体不再散发热量。三是太阳能采暖降温净化器在白天接受阳光加热时，抽出室内热空气，排向室外，由于夏天门、窗都是敞开通风的，热空气排出后，北向的冷空气又马上补充进来，进而达到降温的目的。所以无论白天、晚上室内温度平稳，低于传统建筑4～6℃。

　　五、资源、技术现状与市场前景

　　(一)资源与技术现状

　　1.资源上可行。我国除重庆地区外，绝大部分地区属阳光资源丰富区。年太阳辐射量>4.2～5.4gj/m2，具有很好的开发前景。

　　2.技术上成熟。

　　1)经过近20年的研究、试验、试点、示范，太阳能采暖技术日趋成熟，特别是国家十分重视，各级政府成立了墙改办，打破了五千年来的秦砖汉瓦。采用新材料、新工艺、新技术和新产品，使建筑的保温性能大大提高，建筑热损失降低，能耗减小，每天的度日值大大缩小，可使充分利用太阳能为建筑供暖成为现实。例如：外围护节能墙，双层、多层保温窗的应用等。为安装太阳能采暖降温净化器创造了条件。

　　2)太阳能采暖降温净化器的生产工艺技术成熟，特别是新材料，如：不锈钢、彩钢板材、各种塑钢型材、聚氨脂材料、聚碳酸脂中空阳光板、太阳能彩色涂层等新材料的上市，使太阳能采暖降温净化器的性能更加稳定，使利用太阳能采暖降温净化器与建筑风貌和色彩的结合更加完美。

　　(二)市场前景

　　1.太阳能采暖降温净化器产品，在性能一致前提下，根据制作材料分为高、中低三个档次，用户可根据自己的需求任意选购。

　　2.特别适用于大、中、小学校，一是绝对安全;二是可为国家和学校节省大量的人力、物力和财力。

　　3.中国有9亿人口的广大村镇，集中供热很难解决，采用太阳能采暖降温净化器既节省能源，又保护了植被、保护了环境，还提高了生活的舒适度，市场前景非常广阔。

　　四、结论

　　安装使用太阳能采暖降温净化器具有以下特点。经历十几年的实际应用研究，效果理想，切实可行。试点已通过山东省建设厅验收。只利用阳光和室内空气，不用煤、油、电、气、水和柴草等任何常规能源。无任何污染。绝对安全。安装在南立墙外面，不占据室内空间。无转动设备，在全封闭的干燥环境中运行，使用寿命可大于30年。不用采购、运输、储藏，不需人员值守管理。初装成本低，按现行采暖费价格标准，当年即可收回初投资。市场巨大，特别是无集中供热的小城镇和广大农村。产多?多样，有利于保护城市建筑风貌，有利于大面积推广。