光伏窗能量性能研究

【摘要】：建筑的保溫隔熱和氣密性是建筑能耗的主要影響因素。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱熱損失約占圍護(hù)結(jié)構(gòu)全部熱損失的70%～80%,門窗縫隙的空氣滲透熱損失約占圍護(hù)結(jié)構(gòu)全部熱損失的20%～30%。外窗由于要求具備通風(fēng)采光的功能,而成為隔熱保溫的薄弱環(huán)節(jié),若綜合外窗的傳熱熱損失和空氣滲透熱損失則約占圍護(hù)結(jié)構(gòu)全部熱損失的47%。因此,外窗節(jié)能是減少建筑能耗的重要途徑。 作為一種新型節(jié)能外窗,光伏窗與常規(guī)外窗相比除了具有常規(guī)外窗隔熱、保溫、防水等作用外,還可以利用太陽能發(fā)電。但是光伏窗安裝在不同地區(qū)、不同朝向表現(xiàn)出來的保溫性能和發(fā)電量是不同的。因此,本文針對(duì)光伏窗開展了一系列的研究。 首先,利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了建筑能耗模擬軟件Energy Plus的傳熱、自然采光和太陽能發(fā)電的數(shù)學(xué)模型。 其后以單層透明玻璃窗(SC)、雙層透明玻璃窗(DC)、單層光伏玻璃窗(SPV)、雙層光伏玻璃窗(DPV)和雙層自然通風(fēng)光伏玻璃窗(NVPV)等5種外窗為能量性能模擬對(duì)象。為考察光伏窗在不同地區(qū)的能量性能,在嚴(yán)寒、寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖和太陽能豐富的高原等5個(gè)地區(qū)各選擇一個(gè)代表城市,分別為哈爾濱、北京、上海、深圳和拉薩；選取了5%、10%兩種光伏玻璃透過率,以確定不同透過率光伏窗的能量性能。利用驗(yàn)證過的數(shù)學(xué)模型,對(duì)以上5種外窗在各代表城市、敷設(shè)于辦公建筑東南西北4個(gè)朝向、不同光伏玻璃透過率的能量性能進(jìn)行了模擬計(jì)算。結(jié)果表明,五個(gè)地區(qū)的辦公建筑安裝NVPV的能效最高,外窗南向敷設(shè)時(shí)的建筑能耗最少,10%透過率的光伏玻璃比5%透過率的能效高。 【關(guān)鍵詞】：光伏窗 能量性能 模擬 建筑節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：上海電力學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：TU111
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-15
• 1 緒論15-20
• 1.1 課題背景15
• 1.2 課題研究的目的與意義15-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.2 國外研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 研究?jī)?nèi)容19-20
• 2 熱光電數(shù)學(xué)模型及驗(yàn)證20-28
• 2.1 模擬軟件介紹20
• 2.2 傳熱數(shù)學(xué)模型及驗(yàn)證20-23
• 2.2.1 傳熱數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.2.2 傳熱模型驗(yàn)證21-23
• 2.3 自然采光數(shù)學(xué)模型及驗(yàn)證23-25
• 2.3.1 自然采光數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.3.2 自然采光模型驗(yàn)證24-25
• 2.4 光伏發(fā)電數(shù)學(xué)模型及驗(yàn)證25-26
• 2.4.1 光伏發(fā)電數(shù)學(xué)模型25-26
• 2.4.2 光伏發(fā)電模型驗(yàn)證26
• 2.5 本章小結(jié)26-28
• 3 不同氣候區(qū)和不同朝向光伏窗能量性能研究28-53
• 3.1 辦公建筑模型28-32
• 3.1.1 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能28-30
• 3.1.2 室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)30-31
• 3.1.3 建筑運(yùn)行時(shí)間表31-32
• 3.2 不同地區(qū)的氣候特征32-34
• 3.2.1 哈爾濱氣候特征32
• 3.2.2 北京氣候特征32
• 3.2.3 上海氣候特征32-33
• 3.2.4 深圳氣候特征33
• 3.2.5 拉薩氣候特征33
• 3.2.6 各地區(qū)氣象數(shù)據(jù)比較33-34
• 3.3 模擬的局限性及不確定因素分析34-35
• 3.4 嚴(yán)寒地區(qū)哈爾濱模擬結(jié)果35-38
• 3.4.1 熱負(fù)荷35
• 3.4.2 冷負(fù)荷35-36
• 3.4.3 全年耗電量36-38
• 3.4.4 朝向影響38
• 3.5 寒冷地區(qū)北京模擬結(jié)果38-41
• 3.5.1 熱負(fù)荷38-39
• 3.5.2 冷負(fù)荷39-40
• 3.5.3 全年耗電量40-41
• 3.5.4 朝向影響41
• 3.6 夏熱冬冷地區(qū)上海模擬結(jié)果41-44
• 3.6.1 熱負(fù)荷41-42
• 3.6.2 冷負(fù)荷42
• 3.6.3 全年耗電量42-44
• 3.6.4 朝向影響44
• 3.7 夏熱冬暖地區(qū)深圳模擬結(jié)果44-47
• 3.7.1 熱負(fù)荷44-45
• 3.7.2 冷負(fù)荷45-46
• 3.7.3 全年耗電量46-47
• 3.7.4 朝向影響47
• 3.8 高原地區(qū)拉薩模擬結(jié)果47-50
• 3.8.1 熱負(fù)荷47-48
• 3.8.2 冷負(fù)荷48
• 3.8.3 全年耗電量48-50
• 3.8.4 朝向影響50
• 3.9 本章小結(jié)50-53
• 4 不同透過率光伏玻璃能量性能研究53-64
• 4.1 嚴(yán)寒地區(qū)哈爾濱53-55
• 4.1.1 冷負(fù)荷比較53-54
• 4.1.2 熱負(fù)荷比較54
• 4.1.3 全年耗電量比較54-55
• 4.2 寒冷地區(qū)北京55-57
• 4.2.1 冷負(fù)荷比較55-56
• 4.2.2 熱負(fù)荷比較56
• 4.2.3 全年耗電量比較56-57
• 4.3 夏熱冬冷地區(qū)上海57-59
• 4.3.1 冷負(fù)荷比較57-58
• 4.3.2 熱負(fù)荷比較58
• 4.3.3 全年耗電量比較58-59
• 4.4 夏熱冬暖地區(qū)深圳59-61
• 4.4.1 冷負(fù)荷比較59
• 4.4.2 熱負(fù)荷比較59-60
• 4.4.3 全年耗電量比較60-61
• 4.5 高原地區(qū)拉薩61-63
• 4.5.1 冷負(fù)荷比較61
• 4.5.2 熱負(fù)荷比較61-62
• 4.5.3 全年耗電量比較62-63
• 4.6 本章小結(jié)63-64
• 5 結(jié)論與展望64-67
• 5.1 結(jié)論64-65
• 5.2 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果72

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夏熱冬冷地區(qū)辦公建筑不同朝向窗墻比配置研究    陳震;何嘉鵬;孫偉民;

夏熱冬冷地區(qū)不同玻璃類型幕墻對(duì)建筑能耗影響的模擬分析    程建杰;張小松;龔延風(fēng);

玻璃窗在建筑節(jié)能中的作用及其特性分析    劉宇寧;陳超;屈璐;樂海林;果海鳳;

淺談城市居住建筑外窗的節(jié)能措施    齊芳燕;

玻璃門窗節(jié)能分析與選擇    張道真;傅積闿;

建筑全能耗分析軟件Energy Plus及其應(yīng)用    潘毅群 ,吳剛 ,Volker Hartkopf

玻璃類型對(duì)玻璃幕墻建筑室內(nèi)熱環(huán)境的影響分析    楊慧媛,高甫生

窗墻比對(duì)住宅供暖空調(diào)總能耗的影響    簡(jiǎn)毅文;江億;

光伏窗太陽能發(fā)電量的數(shù)值分析    仇中柱;周天泰;李芃;李春瑩;

兩種新型太陽能通風(fēng)窗在香港地區(qū)的實(shí)驗(yàn)研究    裴剛;周天泰;季杰;何偉;何苗苗;

夏熱冬冷地區(qū)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)及經(jīng)濟(jì)分析    樊葳

不同地區(qū)住宅建筑外窗節(jié)能研究    方姍姍

建筑物外窗玻璃傳熱特性現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)研究與分析    張旭

利用水源熱泵的低溫地?zé)崴┡?jié)能及舒適性研究    張文帥

天津地區(qū)辦公建筑窗口外遮陽設(shè)計(jì)研究    張連飛

建筑熱環(huán)境模擬分析用逐時(shí)相對(duì)濕度生成方法    高慶龍;楊柳;劉大龍;王麗娟;

夏熱冬冷地區(qū)可翻轉(zhuǎn)雙玻飄窗的能耗與經(jīng)濟(jì)性分析    成維川;何嘉鵬;史蓉;陳震;

狹長排污隧洞冬季自然通風(fēng)的研究    于燕玲;由世俊;張歡;廖新穎;沈惠青;

軟件熱模型影響負(fù)荷計(jì)算結(jié)果的比較研究    簡(jiǎn)毅文;王瑞鋒;

華北地區(qū)典型農(nóng)宅采暖能耗模擬及節(jié)能分析    董海廣;許淑惠;

重慶地區(qū)建筑一體化太陽能發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性淺析    李衛(wèi)平;王維俊;

太陽能發(fā)電技術(shù)與應(yīng)用 第一講：太陽輻射與太陽能資源    王健強(qiáng);

窗墻比對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的影響分析    盧麗冰;王玉石;高夢(mèng);吳國忠;李棟;

光伏建筑一體化組件安全可靠性與檢測(cè)認(rèn)證    馮江濤;馮皓;揭敢新;

夏熱冬冷地區(qū)既有公共建筑節(jié)能方案的設(shè)計(jì)    陳勇哲;孫志鋒;王本軼;余威明;

太陽能空調(diào)蓄熱水箱特性研究    王愛輝;金蘇敏;

太陽能冷暖熱水三聯(lián)供系統(tǒng)的模擬研究    黃濤;袁東立;狄彥強(qiáng);

西北地區(qū)古代建筑遺址保護(hù)工程地質(zhì)環(huán)境區(qū)劃初探    李雪峰;韓文峰;王旭東;諶文武;

我國典型氣象年的生成方法及其原始?xì)庀髷?shù)據(jù)質(zhì)量處理分析    楊柳;林才;林海燕;劉加平;

鄭州建筑氣候研究    李恩;

低環(huán)境溫度空氣源熱泵(冷水)機(jī)組產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的名義工況研究    韓林俊;王嘉;石文星;謝嶠;張樂平;

地道風(fēng)在典型年冬季運(yùn)行工況的研究    張建明;戎衛(wèi)國;

北京師范大學(xué)教四樓建筑能耗模擬和節(jié)能潛力分析    朱丹;李德英;

北京市住宅建筑室內(nèi)環(huán)境及節(jié)能潛力調(diào)查分析    凌浩恕;謝靜超;楊威;王皆騰;朱爾玉;

低能耗建筑主動(dòng)動(dòng)態(tài)復(fù)合圍護(hù)結(jié)構(gòu)研究    張輝

SCPC集熱器及其太陽能熱泵熱水系統(tǒng)研究    穆振英

藏西南邊遠(yuǎn)地區(qū)直接受益式太陽能采暖研究    肖偉

夏熱冬冷地區(qū)人員行為對(duì)住宅建筑能耗的影響研究    李楠

寒冷地區(qū)住宅建筑物綜合熱惰性的研究    韓瑩

蒸汽型雙效溴化鋰吸收式熱泵機(jī)組性能及優(yōu)化研究    楊筱靜

多孔建筑材料表面換熱系數(shù)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)研究    李寧

聚落空間特征與氣候適應(yīng)性的關(guān)聯(lián)研究    張乾

建筑冷熱源系統(tǒng)自適應(yīng)優(yōu)化控制模型的研究    顏永民

建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱分析及人工冷源智能控制系統(tǒng)研究    徐曉麗

直膨式太陽能熱泵熱水系統(tǒng)性能的優(yōu)化分析    李振興

浙江省建筑全生命周期能耗和CO_2排放評(píng)價(jià)研究    燕艷

武漢公共建筑能耗定額制定與建筑能效等級(jí)認(rèn)證體系的研究    胡勇

窗戶熱屏系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境影響的研究    張?jiān)?/span>

地板輻射供冷系統(tǒng)特性研究    黎艷

北京市CBD核心區(qū)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)優(yōu)化配置研究    梁麗君

夏熱冬冷地區(qū)鐵路客站圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能優(yōu)化研究    鄧勤犁

動(dòng)態(tài)負(fù)荷下天然氣冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化    李政義

大連集合式節(jié)能住宅空間優(yōu)化設(shè)計(jì)研究    劉文婧

湖南地區(qū)城市住宅外窗節(jié)能及模擬分析研究    朱紅飛

Low-E中空玻璃節(jié)能原理的簡(jiǎn)述    潘偉;

突破建筑節(jié)能的難點(diǎn)    爭(zhēng)先

建筑外窗節(jié)能影響因素與對(duì)策    符向桃;

提高建筑外窗節(jié)能效果的對(duì)策與措施    盧文英

寒冷地區(qū)住宅窗戶節(jié)能技術(shù)    茅艷;劉加平;

居住建筑最小窗面積及窗墻比的確定    冉茂宇

水源熱泵及其應(yīng)用前景    毛業(yè)斌

中空玻璃的傳熱特性及其影響因素    童樹庭,馮曉云

一座綠色辦公樓——清華大學(xué)設(shè)計(jì)中心樓(伍舜德樓)    李金芳

夏熱冬冷地區(qū)窗墻比對(duì)建筑能耗的影響    侯余波,付祥釗

夏熱冬暖地區(qū)建筑師用建筑能耗計(jì)算方法的研究    侯余波

民用建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能原理研究    雷紅鵬

夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能建筑墻體研究    唐歡

居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能分析與工程實(shí)踐    吳徹平

建筑遮陽性能的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)研究    田智華

深圳市典型居住建筑能耗模擬及性能化節(jié)能設(shè)計(jì)方案研究    朱雪濤

成都地區(qū)住宅節(jié)能窗設(shè)計(jì)與應(yīng)用    拉瓜登頓

嚴(yán)寒地區(qū)居住建筑窗戶傳熱系數(shù)研究與分析    李志杰

夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能65％條件下住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)研究    劉偉

夏熱冬冷地區(qū)居住建筑能耗分析    黃光德

噴氣推進(jìn)系統(tǒng)的用能分析    孫亦定,王存誠

CL-20基無煙NEPE推進(jìn)劑的燃燒性能和能量性能研究    孫育坤;劉小剛;張亞俊;樊學(xué)忠;李吉禎;

硝酸羥胺基液體發(fā)射藥能量特性優(yōu)化設(shè)計(jì)    張續(xù)柱;肖忠良;

含3,4-二氨基呋咱低特征信號(hào)富燃料推進(jìn)劑能量性能及特征信號(hào)分析    張君啟;張煒;趙鳳起;王春華;朱慧;儀建華;

含呋咱衍生物富燃料推進(jìn)劑的能量性能(英文)    張君啟;張煒;朱慧;張興高;

丁羥推進(jìn)劑的應(yīng)用發(fā)展    張翠芳;吳曉青;張文才;張闖;吳艷光;

H_2—O_2推進(jìn)劑非平衡能量計(jì)算    肖忠良;張續(xù)柱;

少煙高固體含量丁羥推進(jìn)劑配方研究    周學(xué)剛

1,3,3-三硝基氮雜環(huán)丁烷作為增塑劑的無煙CMDB推進(jìn)劑綜合性能研究(英文)    樊學(xué)忠;李吉禎;張亞俊;張偉;康曉華;

光伏窗的熱光電能量性能    仇中柱;周天泰;李芃;李春瑩;任建興;王文歡;

N-15低燃速高能推進(jìn)劑配方研究    白杰;

西流水水電廠水輪機(jī)能量特性檢驗(yàn)    劉秀良;董開松;閔占奎;裴海林;趙耀;張清揚(yáng);李宏斌;楊兵;

現(xiàn)代型混流式轉(zhuǎn)輪葉片設(shè)計(jì)方法探析    齊學(xué)義;賀永成;侯祎華;

高固體含量推進(jìn)劑配方工藝研究    劉霄;

摻釹納米二氧化鈦光催化降解偏二甲肼廢水的研究    沙晶;徐文國;盧士香;

納米鋁粉在固體推進(jìn)劑中的應(yīng)用研究    高東磊;朱慧;張煒;劉香翠;

空化系數(shù)對(duì)水輪機(jī)水力性能的影響    徐洪泉;王萬鵬;

一類含火藥組分的工業(yè)炸藥    王澤山;

高聚物粘結(jié)炸藥(PBX)力學(xué)性能預(yù)估方法研究    劉龍;貴大勇;劉吉平;柳成軍;田德余;劉劍洪;

凝膠推進(jìn)劑的現(xiàn)狀與期待    陳煒;張蒙正;

摩托車頭盔實(shí)物質(zhì)量合格率90%    劉伊婷

摩托車頭盔合格率：大中型企業(yè)100%；小型企業(yè)64.7%    記者 蘭昆

2006年摩托車乘員頭盔產(chǎn)品質(zhì)量合格率80%    國輝

摩托車乘員頭盔產(chǎn)品合格率80%    菊　文

2005年摩托車乘員頭盔產(chǎn)品質(zhì)量抽查合格率為80%    丁仁厚

東線水泵裝置選型的幾點(diǎn)想法    徐輝

節(jié)能產(chǎn)品認(rèn)證與降低待機(jī)功耗    李鐵男

鎂（鋁）金屬粉的改性及其在金屬/水反應(yīng)推進(jìn)劑中的應(yīng)用研究    劉冠鵬

混流式水輪機(jī)全部通流元件的三維湍流流場(chǎng)分析與性能預(yù)測(cè)    辛喆

硝胺炸藥的表面包覆及其對(duì)推進(jìn)劑性能的影響研究    安崇偉

小球粘結(jié)高燃速推進(jìn)劑燃燒特性研究    郭效德

納米/微米功能復(fù)合材料的制備及應(yīng)用研究    楊毅

旋渦泵葉片形狀對(duì)內(nèi)部流動(dòng)及能量性能影響的研究    周文彬

光伏窗能量性能研究    郭文雯

多級(jí)導(dǎo)葉式離心泵的內(nèi)部流動(dòng)及能量性能預(yù)測(cè)    張學(xué)靜

水電機(jī)組經(jīng)濟(jì)性能評(píng)估方法研究及應(yīng)用軟件開發(fā)    孫德鎖

泵裝置試驗(yàn)與進(jìn)水流道數(shù)值模擬研究    陳韜

含高能量密度化合物固體推進(jìn)劑的性能研究    揭錦亮

組分對(duì)高能高強(qiáng)度發(fā)射藥燃燒性能的影響    衛(wèi)平牛

臥式前軸伸泵裝置的數(shù)值模擬及模型試驗(yàn)研究    陳阿萍

納米CuO在復(fù)合推進(jìn)劑中的分散性研究    劉月娥

組分對(duì)含聚醚聚氨酯發(fā)射藥力學(xué)性能的影響研究    季素屏