深圳市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計的研究

【摘要】： 隨著能源緊缺對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的嚴(yán)重威脅,社會各界普遍重視對新能源和可再生能源的開發(fā)應(yīng)用。其中太陽能熱水系統(tǒng)堪稱技術(shù)最為成熟,經(jīng)濟(jì)最具競爭力,應(yīng)用最為廣泛,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最為迅速的太陽能光熱利用技術(shù)。太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設(shè)計將為太陽能的利用開辟更廣闊的空間,同時也能夠為建筑開源節(jié)流。深圳市經(jīng)濟(jì)水平較高,人口密集,對生活熱水的需求量大;同時深圳地處夏熱冬暖地區(qū),太陽輻射資源相對豐富;此外,城市中建筑形式豐富多樣。介于深圳市這種氣候特點(diǎn)和建筑特點(diǎn)對深圳市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計進(jìn)行研究具有現(xiàn)實意義。 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計與常規(guī)熱水供應(yīng)方式的最大區(qū)別在于集熱系統(tǒng)的設(shè)計。對于太陽能集熱器的安裝方式,首先總結(jié)國外先進(jìn)經(jīng)驗,從建筑美學(xué)角度出發(fā)探討集熱器的安裝方式,進(jìn)而總結(jié)深圳市太陽輻射特點(diǎn)及建筑特點(diǎn),分析適合深圳的集熱器安裝傾角和朝向,并利用Tsun6.5軟件對典型建筑的自遮擋和互遮擋進(jìn)行日照分析確定集熱器安裝位置。通過實際工程測試,分析不同氣象條件下建筑立面安裝集熱器的實際運(yùn)行效果,比較不同集熱器的系統(tǒng)性能從而為集熱器選型和安裝提供數(shù)據(jù)支持; 本論文還利用TRNSYS系統(tǒng)動態(tài)模擬軟件對測試系統(tǒng)進(jìn)行模擬,比較測試結(jié)果和模擬結(jié)果,分析模擬計算的可靠性,然后利用TRNSYS對假定的集中供熱和集中輔助加熱強(qiáng)制太陽能熱水系統(tǒng)進(jìn)行全年動態(tài)模擬,比較全年運(yùn)行的系統(tǒng)在不同集熱器類型、不同安裝角度及朝向情況下的集熱性能和全年太陽能保證率,進(jìn)而綜合深圳地區(qū)能源熱價、集熱器及水箱價格等對太陽能熱水集熱器面積的進(jìn)行優(yōu)化以確定合理的系統(tǒng)太陽能保證率,從而為深圳市太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計提供參考; 針對別墅、多層及高層建筑分別提出系統(tǒng)設(shè)計方案,結(jié)合新建建筑和既有建筑的太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計實例,說明集熱器安裝位置確定、根據(jù)用水負(fù)荷等因素計算集熱面積、合理選擇系統(tǒng)形式、布置連接管道、選擇輔助熱源、水泵及管道保溫設(shè)計等設(shè)計程序,對太陽能熱水系統(tǒng)各個組成部分與建筑的融合進(jìn)行探討。 此外,進(jìn)行太陽能熱水系統(tǒng)性能測試的同時對安裝集熱器的墻體進(jìn)行隔熱性能檢測,確定集熱器對建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的影響。同時利用DOE-2建筑能耗模擬軟件對房間全年空調(diào)耗電量進(jìn)行計算,確定在墻面安裝集熱器和集熱器作為 【關(guān)鍵詞】：太陽能熱水系統(tǒng) 太陽能集熱器 TRNSYS模擬 建筑熱工性能
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TU822;TU18
【目錄】：

• 中文摘要3-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-19
• 1.1 課題研究背景、目的和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外太陽能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀10-13
• 1.3 深圳市太陽能技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 太陽輻射資源狀況和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢13-14
• 1.3.2 太陽能與建筑集成技術(shù)推廣的現(xiàn)存問題14-16
• 1.3.3 太陽能與建筑一體化技術(shù)推廣的政策鼓勵16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容16-19
• 2 太陽能熱水系統(tǒng)形式及其理論基礎(chǔ)19-33
• 2.1 太陽能熱水系統(tǒng)形式19-27
• 2.2 太陽能熱水系統(tǒng)的相關(guān)傳熱分析27-30
• 2.2.1 太陽輻射27-29
• 2.2.2 對流換熱29-30
• 2.3 太陽能熱水系統(tǒng)性能的分析評價30-33
• 3 太陽能熱水集熱器與建筑一體化設(shè)計33-59
• 3.1 集熱器與建筑美學(xué)的有機(jī)結(jié)合33-36
• 3.2 深圳太陽能熱水集熱器的安裝位置分析36-42
• 3.3 太陽能熱水集熱器與建筑墻面一體化的測試研究42-52
• 3.3.1 太陽能熱水系統(tǒng)測試原理和方法42-45
• 3.3.2 集熱器對圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能影響的測試原理和方法45-46
• 3.3.3 測試裝置及測點(diǎn)布置46-51
• 3.3.4 測試誤差分析51-52
• 3.4 測試結(jié)果及討論52-59
• 3.4.1 太陽能熱水系統(tǒng)性能測試結(jié)果52-56
• 3.4.2 集熱器對外墻隔熱性能的測試結(jié)果56-59
• 4 太陽能熱水系統(tǒng)性能的仿真模擬59-75
• 4.1 TRNSYS 模擬軟件簡介59-60
• 4.2 計算機(jī)模擬結(jié)果和測試結(jié)果的對比60-66
• 4.2.1 建立仿真模型60-62
• 4.2.2 模擬計算結(jié)果分析62-66
• 4.3 太陽能熱水系統(tǒng)全年動態(tài)模擬及系統(tǒng)優(yōu)化66-75
• 4.3.1 太陽能熱水系統(tǒng)動態(tài)模擬66-69
• 4.3.2 太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)化69-75
• 5 太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計75-93
• 5.1 太陽能熱水系統(tǒng)與不同建筑形式的集成設(shè)計75-81
• 5.1.1 太陽能熱水系統(tǒng)與別墅結(jié)合75-77
• 5.1.2 太陽能熱水系統(tǒng)與多層結(jié)合77-79
• 5.1.3 太陽能熱水系統(tǒng)與高層結(jié)合79-81
• 5.2 深圳市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計實例分析81-89
• 5.2.1 太陽能熱水系統(tǒng)與新建建筑的集成設(shè)計81-84
• 5.2.2 太陽能熱水系統(tǒng)與既有建筑集成設(shè)計84-89
• 5.3 系統(tǒng)管道保溫設(shè)計89-93
• 5.3.1 保溫材料和厚度設(shè)計89-90
• 5.3.2 保溫層厚度修正90-93
• 6 太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計的節(jié)能收益分析93-101
• 6.1 太陽能熱水利用的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境收益93-97
• 6.1.1 太陽能熱水供應(yīng)的整體收益93-94
• 6.1.2 結(jié)合實例分析太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能收益94-97
• 6.2 不同集成技術(shù)的建筑節(jié)能收益97-101
• 7 成果總結(jié)及進(jìn)一步完善的方向101-105
• 7.1 本論文主要研究成果101-102
• 7.2 進(jìn)一步完善的方向102-105
• 7.2.1 關(guān)于測試工作的完善102-103
• 7.2.2 關(guān)于氣象數(shù)據(jù)的完善103
• 7.2.3 關(guān)于軟件模擬的完善103
• 7.2.4 關(guān)于太陽能熱水與建筑一體化設(shè)計方法深入研究103-105
• 致謝105-107
• 參考文獻(xiàn)107-111
• 附錄 研究生階段發(fā)表論文111

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燃料與用電結(jié)構(gòu)    賈振航

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建筑節(jié)能的理論分析與應(yīng)用研究    郁文紅

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太陽能復(fù)合常規(guī)能源的吸收式制冷/熱泵系統(tǒng)在別墅中的應(yīng)用研究    孟玲燕

采暖居住建筑耗熱量指標(biāo)計算方法的研究    王建華

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太陽能采暖系統(tǒng)在小城鎮(zhèn)住宅建筑中應(yīng)用技術(shù)的研究    卜亞明

太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化應(yīng)用技術(shù)研究    郭曉潔

光伏發(fā)電的最大功率跟蹤研究    曹倩茹

真空集熱管—水冷型太陽能吸附制冷的性能研究    王洋

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太陽能熱水系統(tǒng)在建筑全壽命期的經(jīng)濟(jì)效益評價研究    盧梅;王賢君;王怡;

高層住宅與太陽能熱水系統(tǒng)一體化設(shè)計分析    張程;王文敏;

太陽能服裝的應(yīng)用現(xiàn)狀及設(shè)計中需注意的問題    翟超;

西北地區(qū)居住建筑太陽能采暖保證率    劉艷峰;魚亞麗;孔丹;

寒冷地區(qū)相變儲能房間熱集成技術(shù)與熱設(shè)計方法研究    黃凱良

村鎮(zhèn)住宅太陽能供熱供暖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計研究    黃鑫

大連地區(qū)太陽能—土壤源熱泵系統(tǒng)匹配特性研究    李雙雙

西北地區(qū)居住建筑太陽能采暖保證率研究    魚亞麗

太陽能富集地區(qū)主動太陽能熱水采暖蓄熱系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計    王登甲

太陽能建筑一體化熱水控制系統(tǒng)的研究    王佳亮

生物質(zhì)鍋爐輔助太陽能供熱采暖系統(tǒng)的研究    李寧

太陽能熱水系統(tǒng)與高層建筑一體化的構(gòu)造研究    毋楠

太陽能低溫地板輻射采暖系統(tǒng)的研究    盧奇

自然循環(huán)太陽能蒸汽發(fā)生系統(tǒng)傳熱特性實驗研究    陳歡

太陽能技術(shù)在多層住宅中的設(shè)計應(yīng)用    顧家椽,丁雷,錢永才

太陽能熱水器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價    鐘心強(qiáng),朱新學(xué),費(fèi)洪良

太陽能利用與建筑物相結(jié)合的構(gòu)想    孔成興

太陽熱水器非穩(wěn)態(tài)效率方程的研究    何梓年,任曼蘊(yùn),鄭維杰

太陽能熱水系統(tǒng)的維護(hù)與管理    張秋菊;崔可山;吳坤;

國家檔案:“強(qiáng)制”與“補(bǔ)貼”——看發(fā)達(dá)國家如何對待太陽能熱水系統(tǒng)使用權(quán)    

山東泰安新建太陽能光熱系統(tǒng)有補(bǔ)貼    

太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)研討會在福建召開    劉德明;程宏偉;

熱管真空管太陽中央熱水系統(tǒng)    周曉波,孫偉

太陽能熱水系統(tǒng)    

太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化實踐初探    彭楊軍;柯靈潮;

上海造幣廠“工藝熱水太陽能熱水系統(tǒng)”通過驗收    草田;

淺談分體式太陽能熱水系統(tǒng)    吳亮;鄧敬蓮;曹靜;

太陽能與熱泵組合中央空調(diào)在老城區(qū)改造中的應(yīng)用——青島劈柴院江寧會館新能源技術(shù)的研發(fā)    周一凡;林樂斌;滕循萍;任丕蓮;

住宅太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用分析及探討    劉培峰;曹廷濤;

太陽能熱水系統(tǒng)在住宅應(yīng)用中如何實現(xiàn)安全、耐久、經(jīng)濟(jì)、適用    趙國華;

平板太陽能熱水系統(tǒng)與建筑融合工程案例分析    李恒旺;郭明琪;

太陽能熱水系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)合運(yùn)行與控制    王海英;胡松濤;

太陽能熱水系統(tǒng)在建筑一體化運(yùn)用論證    王紅旗;

太陽能熱水系統(tǒng)的安全性    丁海兵;

太陽能熱水系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)的聯(lián)合運(yùn)行與控制    王海英;胡松濤;

民用建筑與太陽能熱水系統(tǒng)一體化的設(shè)計要點(diǎn)及在高層住宅設(shè)計中的解決方案    趙明發(fā);

淺談太陽能熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合    吳曉超;

新疆油田太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用    孫國成;吳偉棟;孫運(yùn)生;

廣東惠州:新建居住建筑配置太陽能熱水系統(tǒng)    記者劉一心 謝曉敏

湖北住宅須統(tǒng)一裝太陽能熱水系統(tǒng)    記者 胡貴玉

青海民用建筑全面推廣應(yīng)用太陽能熱水系統(tǒng)    記者 薛長福

江蘇鹽城集中整治房屋建筑太陽能熱水系統(tǒng)    駐江蘇記者杜 小衛(wèi)

太陽能熱水系統(tǒng)怎樣推廣?    江西省贛縣城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局 李富龍

青島新建筑“標(biāo)配”太陽能    本報記者

首府新建住房應(yīng)配太陽能熱水系統(tǒng)    記者 王曉娟

新建12層以下民用建筑必須采用太陽能    記者 商棠

太陽能熱水系統(tǒng)亮相世紀(jì)陽光住宅小區(qū)    記者 徐寧

太陽能熱水系統(tǒng)廣受居民歡迎    本報駐江蘇記者 謝長美

高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)一體化設(shè)計研究    杜曉輝

太陽能空氣集熱及雙效集熱模塊的實驗和理論研究    馬進(jìn)偉

太陽能熱水系統(tǒng)在建筑全壽命期的綜合效益評價研究    王賢君

武漢市太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)化探討和設(shè)計參數(shù)的合理確定    李卉

太陽能熱水系統(tǒng)在某酒店的應(yīng)用研究與評價    楊春華

濟(jì)南市高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計研究    王旭

集群應(yīng)用型太陽能熱水系統(tǒng)控制器的設(shè)計    關(guān)健

工業(yè)用太陽能熱水系統(tǒng)動態(tài)仿真及（火用）分析    陳程

山東省太陽能熱水系統(tǒng)與住宅一體化設(shè)計應(yīng)用研究    劉宇

無動力循環(huán)即熱式太陽能熱水系統(tǒng)研究    王靜

長沙地區(qū)太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化研究    丁小曉

太陽能熱水系統(tǒng)全功能控制儀的開發(fā)設(shè)計    王懷龍