151 / 2023-05-01 00:23:33

新型光热协同催化净化百叶型Trombe墙的实验性能与数值模拟探究

Trombe墙；百叶；采暖；净化；光热协同催化

Trombe墙是一种应用广泛的太阳能被动采暖结构，但仍存在室内污染物容易积聚和过热的问题。光热催化净化技术可以利用太阳能全光谱进行空气净化和加热。因此，本文提出了一种具有光热协同催化百叶窗的Trombe墙，该墙在冬季实现了加热和甲醛净化，在夏季实现了遮阳。首先探究了不同光/热催化剂比例对甲醛降解性能的影响，并开展不同甲醛浓度、紫外辐照强度和催化温度条件下的甲醛降解性能，揭示太阳能辐射作用下的光热协同净化效应；然后建立了光热催化百叶型Trombe墙实验测试系统，探究在15°、45°和75°三种百叶翻转角度下的热性能和甲醛降解性能；最后建立光热复合催化百叶型通风墙中的基本传热和传质模型，与实验数据对比。结果表明：（1）当光热催化剂的比例为10%时，甲醛的降解性能最好。（2） 太阳辐射使光热催化剂的活化能降低14.5%~31.3%，表现出光热协同催化效应。（3） 室内稳态实验表明，墙体的综合性能随着太阳辐射强度和百叶角度的增加而提高。（4）室外实验表明，当百叶角度为45°时，墙体表现出最佳的综合性能。白天的热效率和产生的清洁空气总量分别可达40.9%和205.1m³。（5）甲醛出口浓度、单次通过率和CADR的RSMD值分别为2.1%、8.5%和8.5%。