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太阳能供暖在海拔高、气温低且太阳能资源丰富的青藏高原寒冷地区具有广阔的应用前景,其节能、生态和环保效益非常显著。普通居住建筑供暖负荷白天小、夜间大,太阳能供暖与室内供暖负荷明显矛盾,因此太阳能供暖往往与蓄热系统结合使用。目前太阳能供暖多与外围护结构结合,且以被动式技术为主,但外墙作为蓄热结构,其热量损失较大,室内有效热利用程度低。本文提出了一种将太阳能空气集热器与空心通风内墙相结合的新型供暖系统(简称SAC-HIW供暖系统),利用建筑内墙蓄存集热器白天收集的热量,并于夜间释放至室内,从而提高夜间室内温度,减少采暖负荷。针对SAC-HIW供暖系统复杂的三维非稳态传热过程,本文根据离散数学思想,将空气流道划分为多个区域,采用EnergyPlus多区域ZoneMixing通风模型模拟计算该传热过程,并通过Fluent三维数值模拟结果与实验数据验证该方法的准确性。本文以高寒地区配置SAC-HIW供暖系统的普通居住建筑为研究对象,对该系统的适应性进行了分析。典型日下,相比无该系统的普通房间(工况一)与将热空气直接通入普通房间的集热器传统使用方法(工况二),其夜间室内最低温度分别提高6.5℃与3.2℃,从而有效改善了室内热舒适性;采暖期内,与辅助采暖设备共同作用并保证室内最低温度12℃时,新系统相比工况一与工况二,夜间采暖负荷分别减少71.4%与68.5%,保证室内最低温度15℃时,分别减少56.8%与51.6%,与太阳能空气集热器的传统使用方法相比,新系统节能潜力更大。在此基础上,本文进一步研究了该系统性能的影响因素,包括内墙材料与厚度、窗墙比、循环风量、太阳辐射强度、室外空气温度及外围护结构性能等。对于工程中常见的内墙材料,当材料厚度≤120mm时,内墙材料厚度越大,室内最低温度越高;内墙蓄热量不是决定室内最低温度的影响因素,应选取时间常数与热惰性指标较大的材料作为空心通风内墙材料;增加南向窗墙比能够显著提高室内最低温度,但同时也减少了集热面积,降低了集热量,其南向窗的最佳窗墙比应在0.3~0.4之间;循环风量同时影响集热器出口温度与空心通风内墙内表面的对流换热系数,集热器最佳循环风量为300~500m~3/h;太阳辐射强度越大,系统作用效果越好,但室外空气温度对该供暖系统的作用效果影响不大;增加外围护结构的保温性能能够提升新系统的作用效果。为实现SAC-HIW供暖系统的应用研究,本文将该系统应用于被动式学生宿舍“暖巢壹号”中。相比原设计方案,其夜间室内最低温度提高了2.6℃,采暖期内,夜间室内温度高于12℃的时间可达77.8%,高于15℃的时间可达47.6%,室内温度和热舒适性得到明显改善。由此可见,该系统在太阳能资源丰富的青藏高原寒冷地区普通居住建筑中具有良好的推广价值。