太陽能通風(fēng)結(jié)合相變墻體在夏熱冬暖地區(qū)的應(yīng)用研究

【摘要】：日趨嚴(yán)重的能源問題，促使人們迫切地尋找新的能源或者新的能源利用形式來代替常規(guī)能源。我國最新的節(jié)能法中有提到：“國家鼓勵(lì)在新建建筑和既有建筑節(jié)能改造中使用新型墻體材料等節(jié)能建筑材料和節(jié)能設(shè)備，安裝和使用太陽能等可再生能源利用系統(tǒng)”。本文就是基于對(duì)新型節(jié)能墻體材料和太陽能可再生資源的利用，提出了太陽能通風(fēng)結(jié)合相變蓄能墻體的建筑節(jié)能方案。 自然通風(fēng)技術(shù)是現(xiàn)代建筑節(jié)能中普遍采用的改善室內(nèi)空氣品質(zhì)和降低空調(diào)能耗的重要技術(shù)手段，太陽能通風(fēng)就是一種熱壓作用下的自然通風(fēng)措施。利用太陽輻射加熱煙囪內(nèi)空氣，為空氣提供浮升力，促進(jìn)煙囪系統(tǒng)的空氣流動(dòng)。相變材料在發(fā)生相變的過程中伴有大量能量吸收或釋放，將其應(yīng)用于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，可以提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的蓄熱能力，降低室內(nèi)溫度波動(dòng)幅度，減少建筑物供暖、空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間，達(dá)到提高室內(nèi)舒適度和節(jié)能的目的。 本課題結(jié)合夏熱冬暖地區(qū)的氣候特點(diǎn)，通過對(duì)廣州室外溫度、濕度、太陽輻射等氣象參數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，選取具有適當(dāng)相變溫度和潛熱的相變材料，通過實(shí)驗(yàn)研究了房間使用Trombe墻體式太陽能煙囪和相變蓄能墻后對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的調(diào)節(jié)作用以及對(duì)負(fù)荷的削峰移峰效果。 實(shí)驗(yàn)表明，在廣州3月~4月室外環(huán)境范圍內(nèi)，相變房的室內(nèi)溫濕度與普通房的室內(nèi)溫濕度相比，房間保持在一個(gè)較舒適的范圍。晝夜溫差減少了3.4℃，晝夜相對(duì)濕度差減少了11.7%，溫度和濕度波動(dòng)幅度均被減弱，最高溫度到達(dá)的時(shí)間延遲了68min。相變房室內(nèi)溫度不舒適度IDCT較普通房降低了13.3%以上。由此可見，相變房室內(nèi)的溫度和濕度環(huán)境都得到了改善，提高了房間的熱舒適性，可減少和轉(zhuǎn)移房間空調(diào)負(fù)荷，具有“削峰填谷”的作用，節(jié)約了能源。 與普通房相比，相變房的室內(nèi)墻體壁面最低溫度提高了2℃，壁面溫度與露點(diǎn)溫度的最小差值也提高了2℃，表明相變蓄能墻提高了室內(nèi)墻體壁面溫度，增加了壁面溫度與露點(diǎn)的差值，提高了防止房間結(jié)露的能力。 Trombe墻體式太陽能煙囪在白天具有良好通風(fēng)效果，在8:00~18:00這段時(shí)間通風(fēng)量在73.6m3/h~361.8m3/h之間，完全可以達(dá)到新風(fēng)要求。 【關(guān)鍵詞】：節(jié)能建筑 夏熱冬暖 太陽能通風(fēng) 相變墻體
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TU834
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 研究背景及意義11-15
• 1.1.1 太陽能通風(fēng)的基本特點(diǎn)12-14
• 1.1.2 相變蓄熱的基本特點(diǎn)14-15
• 1.2 太陽能通風(fēng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.1 太陽能通風(fēng)國外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 太陽能通風(fēng)國內(nèi)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 相變材料與相變墻體國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-23
• 1.3.1 相變蓄熱材料的研究現(xiàn)狀19
• 1.3.2 相變蓄熱材料與建筑材料的結(jié)合方式19-21
• 1.3.3 相變蓄能建筑墻體的研究現(xiàn)狀21-23
• 1.4 現(xiàn)在研究存在問題23
• 1.5 本文主要研究內(nèi)容及特色23-25
• 第二章 夏熱冬暖地區(qū)氣候特點(diǎn)分析25-35
• 2.1 太陽輻射特點(diǎn)26-28
• 2.2 全年室外溫度特點(diǎn)28-31
• 2.3 全年室外相對(duì)濕度特點(diǎn)31-32
• 2.4 回南天及結(jié)露32-34
• 2.4.1 結(jié)露對(duì)建筑的危害32-33
• 2.4.2 結(jié)露原理33
• 2.4.3 防結(jié)露措施33-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 第三章 太陽能通風(fēng)與相變蓄熱結(jié)合的方案設(shè)計(jì)35-48
• 3.1 太陽能通風(fēng)機(jī)理35-42
• 3.1.1 風(fēng)壓作用下的自然通風(fēng)35-36
• 3.1.2 熱壓作用下的自然通風(fēng)36-39
• 3.1.3 太陽能強(qiáng)化通風(fēng)機(jī)理39-42
• 3.2 相變蓄熱墻體的傳熱數(shù)學(xué)模型42-43
• 3.3 影響建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的因素43-44
• 3.4 太陽能通風(fēng)的運(yùn)行方案44-46
• 3.5 太陽能通風(fēng)與相變蓄能結(jié)合的最優(yōu)運(yùn)行策略46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第四章 相變蓄熱材料的選擇與性能研究48-59
• 4.1 相變蓄熱材料的篩選48-52
• 4.1.1 相變蓄熱材料選擇條件48
• 4.1.2 相變蓄熱材料的分類48-51
• 4.1.3 相變蓄熱材料的選擇51-52
• 4.2 相變蓄熱材料的制備52-55
• 4.2.1 癸酸和月桂酸的熱物性52-54
• 4.2.2 癸酸-月桂酸低共熔物的特點(diǎn)54-55
• 4.3 相變蓄熱材料性能實(shí)驗(yàn)55-58
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)儀器55
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)方法55-57
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 第五章 結(jié)合太陽能通風(fēng)的相變蓄熱房實(shí)驗(yàn)研究59-75
• 5.1 實(shí)驗(yàn)房間搭建59-62
• 5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)點(diǎn)布置62-63
• 5.3 過渡季節(jié)運(yùn)行實(shí)驗(yàn)63-64
• 5.4 房間相變蓄能實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析64-69
• 5.4.1 室內(nèi)外空氣溫度比較64-65
• 5.4.2 墻體溫度比較65-67
• 5.4.3 相對(duì)濕度及露點(diǎn)比較67-68
• 5.4.4 室內(nèi)空氣焓值比較68-69
• 5.5 太陽能通風(fēng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析69-72
• 5.5.1 太陽能煙囪空氣通道溫度場(chǎng)分析69-70
• 5.5.2 太陽能自然通風(fēng)量70-72
• 5.6 建筑室內(nèi)環(huán)境熱舒適性評(píng)價(jià)72-73
• 5.7 本章小結(jié)73-75
• 第六章 結(jié)論與展望75-77
• 6.1 主要結(jié)論75
• 6.2 展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-84
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果84-85
• 致謝85-86
• 答辯委員會(huì)對(duì)論文的評(píng)定意見86

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夏熱冬暖地區(qū)強(qiáng)制間接循環(huán)太陽能熱水系統(tǒng)    周智勇;彭三兵;付祥釗;何華;

節(jié)能的熱反射外墻涂料分析    徐聰;

隔熱涂料和外墻外保溫的匹配組合    林宣益;

低輻射(Low-E)玻璃的應(yīng)用    董鏞;管世鋒;張浙軍;裴宏偉;

夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)住宅保溫研究    彭琛;燕達(dá);江億;

夏熱冬暖地區(qū)玻璃遮陽性能對(duì)建筑能耗的影響    王歡;吳會(huì)軍;丁云飛;周孝清;

福建省夏熱冬暖地區(qū)建筑夏季自然通風(fēng)的分析及探討    胡達(dá)明;

夏熱冬暖地區(qū)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)空調(diào)能耗分析    龍貞;張志偉;

夏熱冬暖地區(qū)外墻節(jié)能保溫施工技術(shù)要點(diǎn)    戴益華;莊發(fā)玉;

夏熱冬暖地區(qū)城市住宅外墻節(jié)能保溫施工技術(shù)    戴益華;林功寶;

海水源熱泵在夏熱冬暖地區(qū)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用    崔海成;鄒懷學(xué);

夏熱冬暖地區(qū)公共建筑節(jié)能75%模擬及分析    馮乾乾;付祥釗;毛洪偉;

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復(fù)合墻體——在夏熱冬暖地區(qū)的熱工可行性研究    胡達(dá)明;

夏熱冬暖地區(qū)建筑節(jié)能效益研究與分析    廣州市墻材革新與建筑節(jié)能辦公室 鄧擁軍

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可持續(xù)能源項(xiàng)目助力建筑節(jié)能    賀慧宇

中美專家在深圳舉行研討會(huì)為窗體節(jié)能支招    本報(bào)記者 黃宋

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