寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)學(xué)校建筑太陽能采暖技術(shù)應(yīng)用研究

【摘要】： 近年來,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,建筑能耗在國家能源消耗中所占的比重越來越大。降低建筑能耗,成為減少能源消耗的重要措施。隨著農(nóng)村地區(qū)人民生活水平的不斷提高,農(nóng)村生活用能逐漸提高,尤其是北方寒冷地區(qū)農(nóng)村采暖用煤量逐年增加,因此降低北方寒冷地區(qū)農(nóng)村采暖用能已成為我國建筑節(jié)能的重要課題。我國廣大寒冷地區(qū)的村鎮(zhèn)學(xué)校冬季教室缺少采暖措施,少部分學(xué)校教室采用燃煤爐采暖,室內(nèi)熱舒適水平低、能源消耗量大。隨著經(jīng)濟水平的提高,學(xué)校教室室內(nèi)舒適度亟待提高,采用常規(guī)能源勢必會加重能源負(fù)擔(dān)；而大部分寒冷地區(qū)太陽能資源相當(dāng)豐富,具有發(fā)展太陽能采暖技術(shù)的優(yōu)良條件,利用太陽能采暖技術(shù)可有效改善寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)學(xué)校冬季室內(nèi)熱舒適度,這樣便可有效解決社會經(jīng)濟發(fā)展與能源供應(yīng)不足的矛盾。 針對以上情況,本文對寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)學(xué)校太陽能采暖技術(shù)應(yīng)用進行研究。 首先,通過采取實地走訪、現(xiàn)場測試和問卷調(diào)查等方式對寒冷地區(qū)(山東)多所村鎮(zhèn)學(xué)校的外圍護結(jié)構(gòu)和采暖方式分析,得出村鎮(zhèn)學(xué)校外圍護結(jié)構(gòu)保溫性能低、采暖方式落后、室內(nèi)舒適度差；選取寒冷地區(qū)的典型學(xué)校(商店中學(xué))教學(xué)樓進行采暖熱負(fù)荷計算,為太陽能采暖技術(shù)研究和新型太陽能采暖設(shè)計奠定基礎(chǔ)。 然后,對采用太陽能熱水采暖的商店中學(xué)教學(xué)樓太陽能采暖系統(tǒng)進行介紹,并于2009年12月對采暖效果和系統(tǒng)性能進行測試評價,測試結(jié)果顯示：在室外溫度5℃、平均輻照度437W／m2的條件下,室內(nèi)采暖溫度為15℃,太陽能熱水系統(tǒng)的集熱效率為32.3%；找出商店中學(xué)太陽能熱水采暖系統(tǒng)不成功的原因：圍護結(jié)構(gòu)保溫性能差、輔助熱源經(jīng)濟條件不適用和水循環(huán)系統(tǒng)管路凍結(jié)損壞維修不便。 最后,針對商店中學(xué)太陽能采暖工程中出現(xiàn)的問題提出太陽能空氣采暖改造方案。對太陽能空氣采暖的可行性進行分析,提出太陽墻預(yù)熱太陽能真空管空氣集熱器溫度提升生物質(zhì)熱風(fēng)采暖爐輔助的空氣采暖系統(tǒng)設(shè)計;對真空管空氣集熱器的集熱效率搭建實驗平臺進行測試,得出真空管空氣集熱器的集熱效率；對商店中學(xué)教學(xué)樓外圍護結(jié)構(gòu)進行節(jié)能改造設(shè)計,模擬改造前后的建筑熱負(fù)荷指標(biāo)變化；對太陽能空氣采暖系統(tǒng)進行設(shè)計,借助ECTECT軟件確定太陽墻的安裝位置和安裝面積、太陽能真空管空氣集熱器的最佳朝向和最佳傾角和空氣采暖系統(tǒng)的太陽能保證率；對太陽能采暖整合設(shè)計作出探討,并對太陽能空氣采暖系統(tǒng)的經(jīng)濟和社會效益作出分析。 本文研究的新型太陽能空氣采暖系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)學(xué)校等辦公和居住建筑,可有效解決村鎮(zhèn)地區(qū)冬季采暖問題,改善冬季室內(nèi)舒適度；同時也可為太陽能采暖設(shè)計提供有益參考。 【關(guān)鍵詞】：村鎮(zhèn)學(xué)校建筑 太陽能采暖技術(shù) 應(yīng)用研究 寒冷地區(qū)
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TU832.17
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 研究背景及來源11-12
• 1.1.1 研究背景11-12
• 1.1.2 課題來源12
• 1.2 研究目的及意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外相關(guān)研究13-14
• 1.3.1 國外相關(guān)研究13
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 研究方法和內(nèi)容14-17
• 1.4.1 研究內(nèi)容14-15
• 1.4.2 研究方法15-17
• 第2章 寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)學(xué)校建筑調(diào)研及能耗計算17-37
• 2.1 寒冷地區(qū)的界定及氣候分析17-19
• 2.1.1 寒冷地區(qū)的界定17-18
• 2.1.2 寒冷地區(qū)建筑氣候分析18-19
• 2.2 村鎮(zhèn)學(xué)校建筑冬季采暖現(xiàn)狀調(diào)研及測試19-29
• 2.2.1 村鎮(zhèn)學(xué)校建筑更新發(fā)展過程19-20
• 2.2.2 村鎮(zhèn)學(xué)校教學(xué)樓的平面組合形式20-21
• 2.2.3 寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)學(xué)校冬季采暖現(xiàn)狀21-26
• 2.2.4 寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)學(xué)校冬季熱環(huán)境測試26-29
• 2.3 寒冷地區(qū)村鎮(zhèn)學(xué)校建筑采暖能耗計算29-37
• 第3章 商店中學(xué)教學(xué)樓太陽能采暖測試與分析37-53
• 3.1 項目概況37-38
• 3.2 商店中學(xué)教學(xué)樓太陽能采暖設(shè)計38-43
• 3.2.1 太陽能集熱器類型40
• 3.2.2 太陽能集熱器面積40-41
• 3.2.3 太陽能集熱器連接方式41
• 3.2.4 蓄熱水箱41-42
• 3.2.5 采暖末端42
• 3.2.6 控制系統(tǒng)42-43
• 3.2.7 輔助熱源43
• 3.3 商店中學(xué)太陽能采暖工程測試43-48
• 3.3.1 系統(tǒng)性能評價指標(biāo)44-45
• 3.3.2 測試裝置與測試方法45-46
• 3.3.3 系統(tǒng)性能測試46-48
• 3.4 商店中學(xué)太陽能采暖舒適度調(diào)查分析48-51
• 3.4.1 調(diào)查問卷的制定48
• 3.4.2 問卷調(diào)查分析48-51
• 3.5 商店中學(xué)太陽能采暖工程評價分析51-53
• 第4章 商店中學(xué)教學(xué)樓太陽能空氣采暖工程改造53-83
• 4.1 太陽能空氣采暖系統(tǒng)可行性分析53
• 4.2 太陽能空氣采暖系統(tǒng)的組成和工作原理53-64
• 4.2.1 太陽能空氣采暖系統(tǒng)的組成54-55
• 4.2.2 太陽能空氣采暖系統(tǒng)的工作原理55-57
• 4.2.3 太陽能真空管空氣集熱器主要參數(shù)57-58
• 4.2.4 太陽能真空管空氣集熱器模型測試58-64
• 4.3 商店中學(xué)教學(xué)樓圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造64-68
• 4.3.1 建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造原理64
• 4.3.2 建筑圍護結(jié)構(gòu)改造技術(shù)措施64-65
• 4.3.3 商店中學(xué)教學(xué)樓外圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能改造設(shè)計65-67
• 4.3.4 商店中學(xué)教學(xué)樓外圍護改造采暖能耗分析67-68
• 4.4 太陽能空氣采暖系統(tǒng)改造設(shè)計68-78
• 4.4.1 商店中學(xué)太陽能空氣采暖系統(tǒng)原理69-70
• 4.4.2 商店中學(xué)太陽墻空氣預(yù)熱系統(tǒng)設(shè)計70-72
• 4.4.3 商店中學(xué)太陽能真空管空氣集熱系統(tǒng)設(shè)計72-76
• 4.4.4 商店中學(xué)太陽能空氣系統(tǒng)的運行與控制76
• 4.4.5 商店中學(xué)太陽能采暖系統(tǒng)保證率分析76-78
• 4.5 太陽能采暖建筑整合設(shè)計78-80
• 4.5.1 太陽能采暖建筑整合設(shè)計形式78-80
• 4.5.2 太陽能采暖建筑整合設(shè)計優(yōu)化策略80
• 4.6 太陽能采暖工程經(jīng)濟社會效益分析80-83
• 4.6.1 經(jīng)濟性分析80-82
• 4.6.2 社會效益分析82-83
• 參考文獻(xiàn)83-85
• 后記85-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況86

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寒冷地區(qū)保溫哨樓主被動太陽能采暖與室內(nèi)熱環(huán)境    裴清清;張國強;

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