拉薩市太陽能建筑間歇采暖負(fù)荷特性研究

【摘要】：被動(dòng)式太陽房是一種經(jīng)濟(jì)、有效的利用太陽能采暖的建筑,是太陽能熱利用的一個(gè)重要領(lǐng)域。但是單獨(dú)的采用被動(dòng)技術(shù)無法滿足人們熱舒適要求,尤其是在陰天和夜間,因此還必須借助于主動(dòng)式采暖系統(tǒng)進(jìn)行供熱。而傳統(tǒng)的采暖都是連續(xù)采暖,這樣在某些時(shí)刻房間過熱,造成能源的浪費(fèi)。本文主要針對(duì)拉薩市被動(dòng)太陽房,分析研究太陽能建筑間歇采暖負(fù)荷特性。 本文采用理論分析和計(jì)算機(jī)模擬相結(jié)合的方法研究直接受益式和附加陽光間式被動(dòng)太陽房間歇采暖負(fù)荷特性。首先建立兩種被動(dòng)太陽房與間歇采暖耦合下的房間熱工控制模型,通過對(duì)熱工方程組進(jìn)行的分析,找到影響兩種被動(dòng)太陽房間歇采暖負(fù)荷特性的主要影響因素,分析這些因素與熱負(fù)荷之間相互依存關(guān)系;然后利用數(shù)值模擬的方法對(duì)拉薩市被動(dòng)太陽房間歇采暖熱負(fù)荷進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,分析研究主要影響因素,如圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性以及太陽房基準(zhǔn)溫度等對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境以及熱負(fù)荷特性的影響規(guī)律;最后與兩種連續(xù)采暖進(jìn)行對(duì)比,分析研究保證全天熱舒適間歇采暖模式下的熱負(fù)荷特性。 研究得出的主要結(jié)論有: 1)對(duì)于直接受益式被動(dòng)太陽房:保溫方式對(duì)設(shè)計(jì)負(fù)荷修正系數(shù)影響的差異性很小。基準(zhǔn)溫度為14℃時(shí),在內(nèi)外保溫方式下,建筑間歇采暖(工況1)峰值負(fù)荷指標(biāo)分別為21.2W/m2和20.8W/m2,相對(duì)于考慮太陽輻射的連續(xù)采暖(工況2)設(shè)計(jì)負(fù)荷指標(biāo)修正系數(shù)均為0.35;在保溫方式相同的情況下,基準(zhǔn)溫度越小,工況1相對(duì)于工況2的修正系數(shù)越小。對(duì)于外保溫,建筑在14℃和16℃兩種基準(zhǔn)溫度下的間歇采暖峰值熱負(fù)荷指標(biāo)分別為20.8W/m2,27.2W/m2,相對(duì)于工況2的修正系數(shù)分別為0.35和0.50。 2)對(duì)于附加陽光間式太陽房:保溫方式對(duì)設(shè)計(jì)負(fù)荷修正系數(shù)影響的差異性很小?；鶞?zhǔn)溫度為14℃時(shí),在內(nèi)外保溫方式下,工況1的峰值負(fù)荷指標(biāo)分別為16.1W/m2和16.0 W/m2,工況1相對(duì)于工況2的修正系數(shù)均為0.30;在保溫方式相同的情況下,基準(zhǔn)溫度越高,工況1的峰值熱負(fù)荷指標(biāo)相對(duì)于工況2的設(shè)計(jì)熱負(fù)荷指標(biāo)的修正系數(shù)越小。對(duì)于外保溫,建筑在14℃和16℃兩種基準(zhǔn)溫度下的間歇采暖峰值熱負(fù)荷指標(biāo)分別為16.0W/m2和15.8W/m2,相對(duì)于工況2的修正系數(shù)分別為0.30和0.22。 3)對(duì)于兩種被動(dòng)太陽房,工況1峰值負(fù)荷指標(biāo)與不考慮太陽輻射的連續(xù)采暖的設(shè)計(jì)負(fù)荷指標(biāo)基本相當(dāng),本文推薦兩者相等。 本研究給出了太陽能建筑保證全天熱舒適間歇采暖的設(shè)計(jì)負(fù)荷修正系數(shù)、熱負(fù)荷變化規(guī)律以及建筑熱負(fù)荷面積指標(biāo),研究結(jié)果將為太陽能建筑間歇采暖設(shè)計(jì)、系統(tǒng)運(yùn)行以及負(fù)荷估算等提供參考依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：直接受益式被動(dòng)太陽房 附加陽光間式被動(dòng)太陽房 間歇采暖 熱負(fù)荷
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TU832
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-12
• 1 緒論12-24
• 1.1 我國采暖能耗現(xiàn)狀12-13
• 1.2 被動(dòng)太陽房概述13-15
• 1.3 間歇采暖概述15-16
• 1.4 太陽能建筑與間歇采暖研究現(xiàn)狀16-21
• 1.4.1 國外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18-21
• 1.5 尚存在的問題21-22
• 1.6 本文研究內(nèi)容和研究意義22-23
• 1.6.1 研究內(nèi)容22-23
• 1.6.2 采取的措施23
• 1.6.3 研究意義23
• 1.7 小結(jié)23-24
• 2 被動(dòng)太陽房與間歇采暖耦合熱過程數(shù)學(xué)模型24-44
• 2.1 直接受益式被動(dòng)太陽房與間歇采暖耦合熱過程數(shù)學(xué)模型24-33
• 2.1.1 圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)壁面熱平衡方程組的建立24
• 2.1.2 家具墻熱平衡方程的建立24-25
• 2.1.3 內(nèi)壁面熱平衡方程組中各項(xiàng)的處理25-31
• 2.1.4 室內(nèi)空氣熱平衡方程的建立31-32
• 2.1.5 間歇采暖動(dòng)態(tài)熱負(fù)荷數(shù)學(xué)模型的建立32-33
• 2.1.6 間歇采暖負(fù)荷特性影響因素分析33
• 2.2 附加陽光間式被動(dòng)太陽房與間歇采暖耦合熱過程數(shù)學(xué)模型33-43
• 2.2.1 陽光間圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面熱平衡方程組的建立33-36
• 2.2.2 陽光間室內(nèi)空氣熱平衡方程的建立36-37
• 2.2.3 房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)表面熱平衡方程組的建立37-39
• 2.2.4 房間室內(nèi)空氣熱平衡方程的建立39-40
• 2.2.5 相關(guān)問題的解決40-43
• 2.2.6 間歇采暖負(fù)荷特性影響因素分析43
• 2.3 小結(jié)43-44
• 3 建筑模型的建立44-59
• 3.1 建筑模型的建立44-46
• 3.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)置46-48
• 3.3 能耗軟件的選擇和驗(yàn)證48-51
• 3.3.1 能耗軟件的選擇48-49
• 3.3.2 能耗軟件的驗(yàn)證49-51
• 3.4 氣象數(shù)據(jù)的選擇51-52
• 3.5 室內(nèi)熱擾的設(shè)置52-56
• 3.5.1 人員熱擾的設(shè)置53-54
• 3.5.2 燈光熱擾的設(shè)置54-55
• 3.5.3 設(shè)備熱擾的設(shè)置55-56
• 3.6 空氣滲透量的計(jì)算56
• 3.7 設(shè)計(jì)溫度和采暖系統(tǒng)的確定56-57
• 3.7.1 基準(zhǔn)溫度和設(shè)計(jì)溫度的確定56-57
• 3.7.2 采暖系統(tǒng)的確定57
• 3.8 典型日的選擇57-58
• 3.9 小結(jié)58-59
• 4 直接受益式被動(dòng)太陽房間歇采暖負(fù)荷特性研究59-78
• 4.1 間歇采暖調(diào)節(jié)期和間歇期的確定59-64
• 4.1.1 典型房間基礎(chǔ)室溫模擬分析59-61
• 4.1.2 保溫方式對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響規(guī)律61-62
• 4.1.3 調(diào)節(jié)期和間歇期的確定62-64
• 4.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性對(duì)間歇采暖負(fù)荷特性的影響規(guī)律64-71
• 4.2.1 保溫方式對(duì)房間溫度和房間熱負(fù)荷的影響規(guī)律65-67
• 4.2.2 保溫方式對(duì)間歇采暖設(shè)計(jì)負(fù)荷的影響規(guī)律67-71
• 4.3 房間基準(zhǔn)溫度對(duì)間歇采暖負(fù)荷特性的影響規(guī)律71-76
• 4.3.1 基準(zhǔn)溫度對(duì)房間溫度和房間熱負(fù)荷的影響規(guī)律71-72
• 4.3.2 基準(zhǔn)溫度對(duì)間歇采暖設(shè)計(jì)負(fù)荷的影響規(guī)律72-76
• 4.4 小結(jié)76-78
• 5 附加陽光間式被動(dòng)太陽房間歇采暖負(fù)荷特性研究78-97
• 5.1 對(duì)流換熱對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響規(guī)律78-82
• 5.1.1 隔墻門窗開啟特性的研究79-81
• 5.1.2 對(duì)流換熱對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響規(guī)律81-82
• 5.2 間歇采暖調(diào)節(jié)期和間歇期的確定82-84
• 5.3 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱惰性對(duì)間歇采暖負(fù)荷特性的影響規(guī)律84-90
• 5.3.1 保溫方式對(duì)房間溫度和房間熱負(fù)荷的影響規(guī)律85-86
• 5.3.2 保溫方式對(duì)間歇采暖設(shè)計(jì)負(fù)荷的影響規(guī)律86-90
• 5.4 房間基準(zhǔn)溫度對(duì)間歇采暖負(fù)荷特性的影響規(guī)律90-95
• 5.4.1 基準(zhǔn)溫度對(duì)房間溫度和房間熱負(fù)荷的影響規(guī)律91-92
• 5.4.2 基準(zhǔn)溫度對(duì)間歇采暖設(shè)計(jì)負(fù)荷的影響規(guī)律92-95
• 5.4 小結(jié)95-97
• 6 結(jié)論97-100
• 6.1 研究結(jié)果97-99
• 6.2 論文進(jìn)一步研究99-100
• 致謝100-101
• 參考文獻(xiàn)101-105
• 研究生階段發(fā)表論文105-106
• 主要參與的科研項(xiàng)目106

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遮陽系數(shù)對(duì)全年節(jié)能率的影響:Ⅱ逐時(shí)解析    龍恩深;王勇;王亮;付祥釗;

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今冬明春我省將出現(xiàn)第二個(gè)用電高峰    記者　吳艷榮

空氣源熱泵地暖系統(tǒng)節(jié)能效果顯著    清華大學(xué)建筑學(xué)院教授 清華索蘭環(huán)能技術(shù)研究所技術(shù)總監(jiān) 李元哲

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地暖設(shè)計(jì)施工應(yīng)做到四個(gè)“適”    王學(xué)義

北京市電力負(fù)荷創(chuàng)冬季歷史新高    記者 王勤詣　通訊員 曹瑾 王磊

大同公司迎戰(zhàn)負(fù)荷新高    要曉麗 呂力軍

內(nèi)蒙古電網(wǎng)戰(zhàn)勝首輪負(fù)荷高峰    菅月清

持續(xù)低溫導(dǎo)致北京電力負(fù)荷創(chuàng)新高    記者 張淼淼

單純采暖負(fù)荷下熱電聯(lián)產(chǎn)與熱電分產(chǎn)的能耗分析比較    胡豫杰

節(jié)能環(huán)保溫室采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)    劉旭

鄭州地區(qū)建筑節(jié)能分析及墻體外保溫優(yōu)化研究    張萬征

現(xiàn)代溫室供熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)行模擬研究    汪鄭邦

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太陽能供暖系統(tǒng)的模擬研究    安麗

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