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供暖、通风、空调总能耗在建筑能耗中一直占主导地位,针对如何减少一次能源消耗,实现太阳能和建筑一体化设计越来越受到人们关注。本文介绍了一种嵌入新型集热元件——选择性太阳光隧道的太阳能集热墙体(SST外墙)。该集热元件具有特殊的几何结构设计,将其应用到建筑外墙上可以实现对太阳光线选择性吸收,降低建筑能耗。为了研究SST外墙在全季节工况下传热特性,本文在实验研究中搭建了设置SST外墙的太阳房和用来对比的普通房,通过连续记录不同季节工况下室内温湿度和外墙温度分布,对比分析开设通风口后的太阳房与普通房在白天和夜间工况室内热环境及热舒适性。发现:过渡季工况南墙夹层通风口若白天打开晚上关闭,太阳房室内湿度主要分布在45%~75%,夏季到秋季过渡期间太阳房温度要略高于普通房,冬季到春季过渡期间太阳房温度略低,整体上符合民用建筑通风设计标准。为了进一步研究SST外墙热特性及节能性,将实验监测冬季和夏季典型日所得的数据作为边界条件,运用ANSYS CFX软件分别建立SST太阳房夏季隔热和冬季集热的数值模型,在进行模型可靠性验证之后,分别对夏季太阳墙的隔热效果和冬季两种通风方式的节能效率进行数值模拟,根据模拟结果分析计算得出:1)夏季白天工况SST外墙开设四个通风口后,不同时刻太阳房南墙表面的热流密度都低于普通房,尤其是正午太阳辐射强度最大时刻,SST外墙的节能效率达到35.15%,整个白天工况逐时平均节能效率为24.39%,夜间工况下SST外墙表现出保冷效果,充分体现了夏季工况下在SST外墙开设通风口后太阳房的节能性;2)冬季白天工况SST外墙的集热效率与太阳辐射强度呈正相关,加入强制对流后SST外墙集热效率从15%增大到35%;3)冬季白天工况,当太阳辐射强度为350 W/m~2时,SST外墙在自然通风方式下的节能效率为19.84%,而加入强制对流比例后,当风机功率为0.8W时SST外墙的节能效率达到最大值50%;4)经过计算得出,对于总集热面积为6.9m~2,SST的嵌入密度为18%的SST外墙在全季节工况下,在寒冷地区(以徐州市为例),全年节省电量为342.45kW·h。本文对全季节工况下SST外墙太阳房进行了实验分析和数值模拟分析,发现太阳房在过渡季可以改变南墙通风口的开闭情况提高室内舒适性,在夏季和冬季典型工况下太阳房都具有明显的节能性,对于冬季白天工况还可以采用强制通风和自然通风相结合的方式提高太阳墙的集热效率,这为SST外墙的工程应用提供了重要参考依据。