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編譯|由四個新部件組成的太陽能空氣冷暖系統
時間:2018-10-10 來源:imsia
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由四個新部件組成的太陽能空氣冷暖系統
編譯:陳講運

 
       總部位于新西蘭的Sojol公司設計太陽能空氣制冷系統的原型,該系統由玻璃太陽能空氣集熱、熱交換器和新開發的螺旋風扇組成,系統可提供理想的溫度、流速和壓力的優化空氣。在測試了各個組件之后,企業正在準備建造一個示范系統。

 
圖來源:Sojol
 
       “奧克蘭郊外兩個相同的前州政府提供優秀的生活實驗,將太陽能通風系統安裝在一個,另一個用常規的空氣加熱和制冷系統來分析性能差異,”Sojol的總經理Grace Coulter說,“這對于受約束的研究來說是一個合適環境,盡管太陽能制冷方面將受到限制。奧克蘭夏季氣溫相當溫和。”
 
       Sojol希望與一個志同道合的歐洲企業合作,該企業愿意在氣候較熱的地方投資同一類型的示范點,例如地中海地區。
 
       庫爾特(Coulter)于2013年創立了該公司,她花費了大量時間開發和改進新鮮空氣供應系統的關鍵部件,以根據季節性需求和天氣條件對建筑進行加熱和制冷。在公共住房部門擔任物業經理時,她想出了該設備的想法。在那段時間里,她注意到使人們更健康的優質空氣有很多尚未開發的潛力。
 
       “例如,對于約30名兒童的教室,要保持清醒和學習的新鮮空氣通風要求大約為每小時800立方米,”她說。挑戰在于太陽能供熱或制冷提供所需的空氣溫度,因此,能源效率和新鮮空氣供應就像一枚硬幣的兩面。
 
圖來源:Sojol

Sojol系統設計:根據太陽能的可用性,阻尼器可以將氣流引導至屋頂上的太陽能通風機和熱交換器,也可以將通風機旁至另一個熱交換器。

四個新組件
       該系統包括四個主要組件。一個是所謂的太陽能通風機,其功能類似于冬季的太陽能空氣集熱器和夏季的太陽能煙囪。另一種是充滿油的換熱器,用于在陰天提高太陽能供熱的溫度并在夜間提供熱量。另外兩個是螺旋風扇和間接蒸發冷卻器。
 
太陽能通風機
       太陽能通風設備由互鎖的黑色陽極氧化鋁管組成。它們還不到一米寬兩米長,并配有太陽能玻璃蓋板。在屋頂安裝太陽能通風機的情況下,新鮮空氣從底部通過250mm直徑的管道進入太陽能通風機,向上流動并通過相同尺寸的管道進入建筑。這種受限制的自然熱虹吸對所有季節的風量都有顯著影響,尤其是在夏季。管道系統中的內聯風扇也吸入熱空氣。 
 
螺旋風扇 
       “我們的墻式集成太陽能通風設備需要一臺風扇,其空氣流量和壓力都會大大提高。其獨特設計的挑戰是從向陽的大表面下狹窄空腔內吸取空氣,同時保證足夠的壓力輸送空氣,當過濾器內置時,“Coulter說。與離心裝置相比,Sojol的螺旋風扇設計提高了性能,并有特殊強制設備和必需的流量路徑。
 
       兩種風扇之間的技術差異在公司網站上有說明。通常,離心式風扇具有較短的葉片,因為它們需要風扇殼體和葉片尖端之間相對大的流動路徑。由于旋轉葉片在尖端處的速度更快,因此半徑越大,螺旋風扇的流速就越大。壁掛式太陽能通風機的流量高達每小時約800立方米,但這要根據建筑物的要求和所需的溫度進行調整。 
 
換熱器
       尺寸為450毫米×270毫米×800毫米的絕熱盒與管道系統相連。當太陽能供應不足或不可用時,由它補充供熱。加熱管通過熱交換器把充滿熱油的加熱器將熱能有效地傳遞給空氣。與太陽能空氣集熱器一樣,其設計要求產生最小壓降和足夠大的空氣流量,并且在和太陽能通風機具有相同流量的情況下,提高加熱效率。
 
間接蒸發冷卻器
       間接蒸發冷卻器包括互鎖管柱,并利用來自太陽能收集器的熱量間接冷卻管道內的空氣。集熱器裝置在夏天達到60°C以上,提供蒸發加熱的空氣,通過緩慢轉動的干燥劑輪干燥。該技術提高了系統效率和指定要求,因為通過蒸發實現的制冷量是空氣干燥的直接產物。
 
       其原理為,一部分來自通風機的熱空氣流過通風管外部浸濕墊的表面,通過從水槽中泵出并滴在墊上的水蒸發冷卻管內的空氣。風量可調至每小時約900立方米——類似于太陽能通風機和熱交換器。  
 
       “由于其高效和所有季節都可以使用,我們的系統與其他新鮮空氣通風的加熱和冷卻技術在價格上具有優勢,”Coulter說。太陽能收集器、熱交換器和間接蒸發冷卻器的流速設置將取決于所需溫度的要求和房屋的大小等。此外,所有產品均可擴展,以滿足更大型應用的需求。它們共同構成了一個新鮮空氣通風系統,很大程度上依靠可再生能源,可在多種氣候條件下運行。

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