《表1 实验材料物性参数表》

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《地道风与相变平板空气集热器复合系统的实验研究》

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为进行相关实验，本文在原有的地道风系统实验台基础上搭建地道风和相变平板空气集热器复合系统实验平台，实验场地位于湖南省长沙市。图1a为该系统连接方式示意图。由图所示，室外空气首先被鼓风机送入40 m长地埋管中，被预热的空气再经过一段10 m长地上保温管段进入相变平板空气集热器，通过太阳辐射二次加热以进一步提升出口空气温度。图1b为本文所开发相变平板空气集热器的结构及相应尺寸。该集热器主要由超白玻璃，空气通道，相变材料层和保温层等构成。其中所选择的相变材料为上海焦耳公司提供的相变温度范围为44～47℃的相变石蜡，以满足冬季供热对送风温度的要求[10]。相变材料结构的设计主要考虑以下几个方面:（1）方便相变材料和平板空气集热器的结合；（2）提高太阳辐射吸收率，同时避免相变材料过厚难以熔化；（3）强化相变材料结构传热性能；（4）减少向周围环境的热损失。本文选用不锈钢对相变材料进行矩形封装，相变材料层厚度为30 mm，并在矩形封装外表面喷涂亚光黑漆作为集热器的吸热面。进一步地，沿相变材料高度方向均匀布置了20组不锈钢翅片以增强相变材料内部的传热性能。此外，在相变材料层和集热器底板、侧边之间均填充30 mm厚的聚氨酯作为保温层，以减少集热器向周围环境的热损失。表1给出了实验所用材料的物性参数。图1c为相变平板空气集热器样机。为了提高集热器吸热效率，结合长沙地区所处纬度（北纬28°），集热器安装倾角设置为38°，朝向为正南[11]。