包頭市高層建筑TLD系統(tǒng)的太陽(yáng)能利用及經(jīng)濟(jì)性研究

【摘要】：具有減振耗能作用的調(diào)諧液體阻尼器系統(tǒng)（TLD）正逐步實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，但其單一的功能和不可忽視的投入會(huì)影響其推廣。另?yè)?jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，樓宇內(nèi)居民日常生活熱水總負(fù)荷已占到建筑總能耗的10%～20%。本課題將TLD減振系統(tǒng)設(shè)計(jì)成太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能系統(tǒng)和TLD系統(tǒng)的結(jié)合，探索其綜合經(jīng)濟(jì)效益，為廣泛推廣提供依據(jù)。該課題來(lái)源于包頭市科技局資助項(xiàng)目（2013J2001-2）。 包頭地區(qū)日照充足，太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，是太陽(yáng)能資源較富區(qū)，本課題以包頭市民營(yíng)發(fā)展中心公寓樓為研究對(duì)象，在不影響TLD系統(tǒng)減振耗能的前提下，利用已設(shè)計(jì)的TLD系統(tǒng)設(shè)計(jì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，通過(guò)使用太陽(yáng)能資源為樓宇內(nèi)居民供給熱水，實(shí)現(xiàn)原TLD系統(tǒng)功能多樣化，提高其利用率，同時(shí)有效分?jǐn)俆LD系統(tǒng)初期建造成本，推廣TLD系統(tǒng)的使用。 在滿(mǎn)足樓宇居民熱水需求的前提下，本研究的主要結(jié)論有：利用氣象軟件Meteonorm分析模擬得出包頭市的年平均溫度為8.16℃，年平均每天日照時(shí)間為8h，傾斜面上平均日輻照量約為17.31MJ/m2，傾斜面上總輻照量約6225.14MJ/m2；利用TRNSYS系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬軟件對(duì)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)進(jìn)行全年動(dòng)態(tài)模擬，分析得出全年最大太陽(yáng)能保證率為0.642，設(shè)計(jì)集熱器選型為U型管太陽(yáng)能集熱器，集熱面積700m2，傾角為42°，輔助電源功率為580kW，單位建筑面積內(nèi)日供水量3.53L；完成經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能效益研究，分析得到原單一功能的TLD系統(tǒng)初期投入是143.4萬(wàn)元，結(jié)合太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)出的復(fù)合功能的TLD系統(tǒng)，動(dòng)態(tài)投資回收期13.2年，在其壽命周期內(nèi)投入130.5萬(wàn)元，累計(jì)未分配利潤(rùn)是106.63萬(wàn)元，占總投入的81.7%，年節(jié)能量為229.9×104MJ，總節(jié)能資金169.18萬(wàn)元。綜上所述，設(shè)計(jì)有太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的TLD系統(tǒng)將會(huì)徹底改善原TLD系統(tǒng)初期投入大、閑置率高的弊端，這將有利于TLD系統(tǒng)的推廣，使其能在更多的建筑上發(fā)揮減振耗能作用，保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)。 【關(guān)鍵詞】：TLD系統(tǒng) 太陽(yáng)能利用 太陽(yáng)能集熱器 經(jīng)濟(jì)性分析 節(jié)能效益分析
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TU822;TU18
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 1 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景與意義10-13
• 1.1.1 太陽(yáng)能的利用與發(fā)展10-11
• 1.1.2 太陽(yáng)能在建筑中的應(yīng)用11-12
• 1.1.3 研究意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析13-15
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀及分析13-14
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀及分析14-15
• 1.3 主要研究?jī)?nèi)容15-16
• 2 包頭市太陽(yáng)能輻射分析16-24
• 2.1 包頭市太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度計(jì)算16-21
• 2.1.1 太陽(yáng)角度的計(jì)算16-17
• 2.1.2 傾斜面上太陽(yáng)能輻照量計(jì)算17-21
• 2.2 包頭市氣象數(shù)據(jù)模擬21-23
• 2.2.1 氣象軟件 Meteonorm 介紹21
• 2.2.2 包頭市氣象數(shù)據(jù)模擬結(jié)果21-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 3 包頭市民營(yíng)發(fā)展中心公寓樓的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-48
• 3.1 概述24-28
• 3.1.1 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的分類(lèi)24-25
• 3.1.2 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的主要運(yùn)行方式25-28
• 3.2 包頭市民營(yíng)發(fā)展中心公寓樓熱水系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算28-30
• 3.2.1 熱水系統(tǒng)日耗熱量、熱水量、熱水循環(huán)流量的計(jì)算28-29
• 3.2.2 設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量、熱水量計(jì)算29-30
• 3.3 包頭市民營(yíng)發(fā)展中心公寓樓太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)30-42
• 3.3.1 集熱器設(shè)計(jì)31-33
• 3.3.2 太陽(yáng)集熱器的定位33-37
• 3.3.3 太陽(yáng)集熱器前后排間距37
• 3.3.4 太陽(yáng)能保證率的確定37-39
• 3.3.5 集熱器全日集熱效率的確定39-40
• 3.3.6 太陽(yáng)能集熱器總面積的計(jì)算40-42
• 3.4 包頭市民營(yíng)發(fā)展中心公寓樓設(shè)備選型設(shè)計(jì)42-44
• 3.4.1 輔助熱源的設(shè)計(jì)42-43
• 3.4.2 貯熱水箱的設(shè)計(jì)43-44
• 3.4.3 集熱系統(tǒng)循環(huán)水泵的設(shè)計(jì)44
• 3.5 包頭市民營(yíng)發(fā)展中心公寓樓管網(wǎng)設(shè)計(jì)44-45
• 3.5.1 熱水供應(yīng)系統(tǒng)管路流量計(jì)算44-45
• 3.5.2 管網(wǎng)的水力計(jì)算45
• 3.6 包頭市民營(yíng)發(fā)展中心公寓樓控制系統(tǒng)45-47
• 3.6.1 運(yùn)行控制46
• 3.6.2 防凍控制46-47
• 3.6.3 過(guò)熱防護(hù)47
• 3.7 本章小結(jié)47-48
• 4 包頭市民營(yíng)發(fā)展中心公寓樓太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能效益分析48-65
• 4.1 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益分析48-58
• 4.1.1 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的初投資計(jì)算48-49
• 4.1.2 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算49-50
• 4.1.3 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的年成本費(fèi)用估算50-51
• 4.1.4 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的年收入估算51-58
• 4.2 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)節(jié)能效益分析58-63
• 4.2.1 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)年節(jié)能量計(jì)算58-59
• 4.2.2 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)年節(jié)能費(fèi)用計(jì)算59-60
• 4.2.3 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)回收期計(jì)算60-61
• 4.2.4 太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的環(huán)保效益評(píng)估61-63
• 4.3 本章小結(jié)63-65
• 5 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能政策的發(fā)展及對(duì)包頭市太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示65-71
• 5.1 國(guó)外太陽(yáng)能相關(guān)政策65-66
• 5.2 國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能相關(guān)政策66-67
• 5.3 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能相關(guān)發(fā)展政策對(duì)比及啟示67-70
• 5.3.1 國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能相關(guān)發(fā)展政策對(duì)比67
• 5.3.2 包頭市太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策研究及啟示67-70
• 5.4 本章小結(jié)70-71
• 6 結(jié)論71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 附錄77-84
• 在學(xué)研究成果84-85
• 致謝85

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