高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)一體化設(shè)計研究

【摘要】：“哥本哈根世界氣候會議”結(jié)束后,中國以高姿態(tài)對國內(nèi)的碳排放提出了自己的標準,“低碳”將成為國家積極推廣的主題,綠色能源利用必將繼續(xù)發(fā)揮巨大的推動作用。日益興起的高層住宅建筑,嚴重的能耗問題已經(jīng)顯現(xiàn),生活熱水的總負荷占到建筑總能耗的10%～20%。采用太陽能供應(yīng)生活熱水成為發(fā)展趨勢,然而在實際應(yīng)用過程中,在建筑設(shè)計與太陽能設(shè)備的協(xié)調(diào)性及后期物業(yè)管理機制等方面,出現(xiàn)很多問題,阻滯了太陽能熱水系統(tǒng)在高層住宅中的進一步推廣。 本文從建筑設(shè)計角度,首先針對高層住宅的常用三種太陽能熱水系統(tǒng)形式,對每戶用熱水成本與應(yīng)用特點進行了比較,提出集中太陽能熱水系統(tǒng)的優(yōu)勢與發(fā)展?jié)摿?。然后針對高層住宅與集中太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)備相關(guān)的整合方法,以及與系統(tǒng)后期運行管理之間的關(guān)系等,通過定量研究與定性分析,提出相關(guān)設(shè)計建議,為建筑師進行高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)一體化設(shè)計應(yīng)用提供參考。本論文主要在以下幾點進行研究: (1)結(jié)合某高層住宅集中太陽能熱水系統(tǒng),對2009年6月份～10月份的太陽能熱利用測試數(shù)據(jù)進行了整理,分析計算了不同氣象條件下的太陽能保證率、輔助熱源供熱率與用熱水成本,為高層住宅太陽能一體化設(shè)計分析提供數(shù)據(jù)支持。 (2)對具有代表意義的高層住區(qū)太陽能熱水利用情況進行調(diào)研,分析了高層住戶用熱習慣與影響因素,提出不同經(jīng)濟地區(qū)的人均用熱水量估算值,供建筑師在確定集熱面積、集熱控制規(guī)模、運行管理政策的制定等環(huán)節(jié)參考。 (3)定量計算了不同形式的集熱器與不同屋頂結(jié)合時的有效得熱量,提出一種折線雙坡不對稱集熱屋頂設(shè)計思路,分析與其相適應(yīng)的平面組合關(guān)系,并對屋頂集熱規(guī)模的計算進行了探討。 (4)定量研究立面集熱器與窗口遮陽功能的關(guān)系,分析了集熱器與立面結(jié)合的適宜傾角與間距,并對其有效得熱量進行計算;結(jié)合典型高層住宅布局模式,研究不同高度的遮擋高層住宅對北向住宅的日照影響,得出集熱器最低懸掛高度的影響規(guī)律,為建筑師在高層住區(qū)規(guī)劃與集熱器在立面的布置方案提供依據(jù)。 (5)分析了集中太陽能系統(tǒng)熱水成本的構(gòu)成及相關(guān)影響,結(jié)合調(diào)研數(shù)據(jù),提出適應(yīng)于集中太陽能熱水系統(tǒng)的用熱管理方法與計量方式。 【關(guān)鍵詞】：高層住宅 太陽能熱水系統(tǒng) 一體化設(shè)計
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TU822
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9-14
• 1.1.1 國外住宅太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用概況9-12
• 1.1.2 國內(nèi)高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.1.3 相關(guān)理論研究13-14
• 1.2 研究課題的提出與意義14-15
• 1.3 研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)市場應(yīng)用研究17-31
• 2.1 太陽能替代常規(guī)能源的經(jīng)濟性17-19
• 2.2 太陽能熱水系統(tǒng)每戶用熱水成本估算19-27
• 2.2.1 分戶太陽能熱水系統(tǒng)每戶用熱水成本21-22
• 2.2.2 集中太陽能熱水系統(tǒng)每戶用熱水成本22-25
• 2.2.3 集中－分戶太陽能熱水系統(tǒng)每戶用熱水成本25-27
• 2.2.4 總結(jié)27
• 2.3 高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)市場應(yīng)用特點比較27-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 高層住宅集中太陽能熱水系統(tǒng)測試31-53
• 3.1 測試高層住宅基本概況31-33
• 3.2 測試內(nèi)容33-35
• 3.2.1 月均太陽能保證率33-34
• 3.2.2 輔助熱源供熱率34-35
• 3.2.3 集中太陽能系統(tǒng)用熱水成本35
• 3.3 測試結(jié)果35-49
• 3.3.1 六月份測試數(shù)據(jù)36-38
• 3.3.2 七月份測試數(shù)據(jù)38-41
• 3.3.3 八月份測試數(shù)據(jù)41-44
• 3.3.4 九月份測試數(shù)據(jù)44-46
• 3.3.5 十月份測試數(shù)據(jù)46-49
• 3.4 分析與討論49-51
• 3.5 本章小結(jié)51-53
• 第四章 高層住宅住戶用熱水量調(diào)研與分析53-66
• 4.1 住戶用熱水量實態(tài)調(diào)查54-56
• 4.2 住戶用熱水量主要影響因素56-62
• 4.2.1 用熱水習慣與用熱水量57-58
• 4.2.2 住戶家庭結(jié)構(gòu)與用熱水量58-59
• 4.2.3 住戶家庭人數(shù)與用熱水量59
• 4.2.4 住戶消費要求與用熱水量59-62
• 4.3 保證家庭健康生活的用熱水量62-64
• 4.4 人均用熱水量的估算64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 高層住宅屋頂集熱設(shè)計分析66-103
• 5.1 集熱器性能比較66-72
• 5.2 太陽輻射量計算與分析72-79
• 5.3 屋頂形式與集熱器有效得熱量79-87
• 5.3.1 理論計算模型80-83
• 5.3.2 計算結(jié)果與分析83-87
• 5.4 折線雙坡不對稱太陽能屋頂設(shè)計形式87-102
• 5.4.1 坡屋頂坡度設(shè)計87-89
• 5.4.2 坡屋頂空間利用89-91
• 5.4.3 坡屋頂太陽能利用形式比較91-94
• 5.4.4 折線雙坡不對稱屋頂太陽能一體化設(shè)計思路94-102
• 5.4.4.1 戶型平面各功能單元96-98
• 5.4.4.2 關(guān)于集熱規(guī)模的探討98-102
• 5.5 本章小結(jié)102-103
• 第六章 高層住宅立面集熱設(shè)計分析103-122
• 6.1 立面可利用集熱位置103-105
• 6.2 立面有效日照時間段分析105-107
• 6.3 立面集熱器傾角的確定107-111
• 6.4 立面集熱器的有效得熱量111-115
• 6.4.1 集熱器豎直安置于立面111-113
• 6.4.2 集熱器呈一定傾角安置于立面113-114
• 6.4.3 結(jié)論114-115
• 6.5 立面集熱器布置高度115-121
• 6.5.1 研究對象條件的設(shè)定115-116
• 6.5.2 板式高層住宅對北側(cè)住宅的遮擋影響116-119
• 6.5.3 塔式高層住宅對北側(cè)住宅的遮擋影響119-121
• 6.5.4 結(jié)論121
• 6.6 本章小結(jié)121-122
• 第七章 高層住宅太陽能用熱分析122-137
• 7.1 集中太陽能熱水系統(tǒng)用熱成本調(diào)研122-124
• 7.2 集中太陽能熱水系統(tǒng)熱水成本的構(gòu)成124-127
• 7.3 集中太陽能熱水系統(tǒng)運行階段熱水成本過高的原因分析127-132
• 7.3.1 系統(tǒng)損耗方面的原因127-129
• 7.3.2 住戶方面的原因129-131
• 7.3.3 其它方面的原因131-132
• 7.4 集中太陽能熱水系統(tǒng)用熱方法的改進132-134
• 7.5 政府制定相應(yīng)鼓勵政策134-135
• 7.6 本章小結(jié)135-137
• 第八章 論文總結(jié)137-140
• 8.1 研究成果與創(chuàng)新之處簡述137-138
• 8.2 存在的不足及今后的研究方向138-140
• 參考文獻140-148
• 附錄1 高層住宅小區(qū)太陽能集熱器類型統(tǒng)計148-150
• 附錄2 高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用情況調(diào)查150-154
• 附錄3 高層住宅戶型平面尺寸統(tǒng)計154-157
• 附錄4 文中符號注釋表157-161
• 發(fā)表論文和科研情況說明161-162
• 致謝162

您可以在本站搜索以下學術(shù)論文文獻來了解更多相關(guān)內(nèi)容

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

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

太陽能熱利用設(shè)備的研發(fā)必須考慮建筑的基本要求    高輝;

集中式太陽能生活熱水系統(tǒng)設(shè)計    盧仲煒;閆文蕾;蔡放;

采暖用平板式太陽能集熱器的最佳傾角和最佳方位角    趙樹興;

北京建工學院南區(qū)高層塔式住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計    龍高榮

北京市城市居民生活用水水價承受能力預(yù)測    孫靜;申碧峰;

高層住宅集中熱水系統(tǒng)設(shè)計難點與對策    鄭新民;

銀川供熱行業(yè)虧損原因及對策    王映雯;閆曉霞;

高層建筑節(jié)能與建筑設(shè)計淺析    張生友

高層住宅幾種布局方式的日照效果評價    李宏利;

基于光柵光譜儀的玻璃透射系數(shù)測量    王占軍;

關(guān)于太陽能集熱工程熱水價格的初步探討    王華軍;李淑蘭;肖宗林;李建軍;

北京高層塔式住宅設(shè)計研究    陳鷺

對板式高層住宅建筑設(shè)計的探討    方翔

高層建筑熱水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計研究    王曉麗

深圳市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計的研究    劉鵬

住宅平面彈性設(shè)計初探    陳哲

夏熱冬冷地區(qū)太陽能利用與建筑整合設(shè)計策略研究    何偉驥

中小套型集合住宅建筑設(shè)計研究    趙明瑞

太陽能熱水系統(tǒng)與住宅一體化設(shè)計技術(shù)方法研究    韋菁

北方地區(qū)板式高層住宅設(shè)計研究    隋楠

深圳市高層住宅太陽能熱水應(yīng)用的研究    彭三兵

節(jié)能建筑圍護結(jié)構(gòu)EPS板設(shè)計研究    謝媛芳;趙鵬;段彬;鄭永偉;

西安實施太陽能建筑一體化規(guī)模化供熱適宜性研究    劉寅;李安桂;周光輝;

建筑主動利用太陽能能效探討    毛建西;

玻璃幕墻建筑的節(jié)能研究    邸芃;楊阿麗;王垚;

東部地區(qū)居住建筑熱環(huán)境及能耗現(xiàn)狀調(diào)查分析    葛翠玉;楊柳;

談機械加壓送風防煙系統(tǒng)送風量的計算方法    范恩強;張自軍;侯峰;

關(guān)于對公共建筑舒適性空調(diào)溫度的探討    李建強,周向陽,潘陽,屈睿瑰

平面采光面無陰影影響最佳角度的計算    林媛;

合肥地區(qū)住宅空調(diào)方案的技術(shù)經(jīng)濟分析    魏彩欣;刁永發(fā);

建筑自然通風與置換通風的適用性分析    裴麗娜;

太陽能熱水系統(tǒng)的安全性    丁海兵;

太陽能輔助熱泵系統(tǒng)分析與研究    王強;尚鑫;

計量科研用氦液化裝置的運行經(jīng)濟性分析    李準;汪洪軍;

蓄熱型太陽能熱泵空調(diào)技術(shù)經(jīng)濟分析    黃煒;張琳邡;肖占;紀河;

我國空調(diào)換氣熱回收技術(shù)應(yīng)用的潛力分析    樊旭;馬國遠;周峰;

夏熱冬冷地區(qū)宏觀層面的城市氣候適應(yīng)性設(shè)計策略初探——以湘西花垣為例    沙鷗;鄭伯紅;

傳統(tǒng)與現(xiàn)代的和諧——浙江安吉農(nóng)宅的生態(tài)實踐    李濤;

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;

地下巖土動態(tài)熱載荷的溫變性和能變性    高青;王麗華;江彥;于鳴;李明;

鈣質(zhì)收縮補償劑的制備及其在抗裂砂漿中的應(yīng)用    蹇守衛(wèi);馬保國;蘇雷;穆松;

分布式電源的概率建模及其對電力系統(tǒng)的影響    王敏

光伏跟蹤系統(tǒng)智能控制方法的研究    徐曉冰

北京市節(jié)水草坪用水量預(yù)測及推廣對策研究    金笙

規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖廢棄物處理的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)化研究    馬永喜

太陽能地下混凝土存取熱試驗研究與數(shù)值模擬    趙研

活化生土基低碳節(jié)能村鎮(zhèn)建筑材料研究    譚曉倩

集成GUD系統(tǒng)的低能耗建筑設(shè)計研究    石峰

北京山區(qū)主要優(yōu)勢樹種森林生態(tài)系統(tǒng)生態(tài)水文過程分析    史宇

北京典型山地森林生態(tài)脆弱性的研究    劉利

蓄冷降溫式太陽電池組件材料和熱特性的理論與實驗研究    秦紅

空調(diào)系統(tǒng)經(jīng)濟節(jié)能性分析    王海霞

儲藏空間與住宅一體化設(shè)計研究    任楠

寒冷地區(qū)太陽能—空氣源熱泵系統(tǒng)研究    吳啟任

風光聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)建模與設(shè)計    陳麗

夏熱冬冷地區(qū)屋頂綠化應(yīng)用研究    聞治江

居住建筑室內(nèi)設(shè)計中的建筑節(jié)能策略研究    丁翠

夏熱冬暖地區(qū)建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能設(shè)計方法與構(gòu)造在工程上的應(yīng)用研究    林海

光伏建筑一體化計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)    徐建國

廈門傳統(tǒng)民居適應(yīng)氣候的建筑經(jīng)驗及啟示    張茜

窗戶熱屏系統(tǒng)對室內(nèi)熱環(huán)境影響的研究    張允

西安實施太陽能建筑一體化規(guī)?；徇m宜性研究    劉寅;李安桂;周光輝;

采暖用平板式太陽能集熱器的最佳傾角和最佳方位角    趙樹興;

中高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計    楊金良;

燃用稻殼流化床鍋爐的試驗研究及 35t/h 鍋爐的設(shè)計    陳冠益,方夢祥,駱仲泱,倪明江,岑可法

基于PLC的太陽能熱水器的自動控制系統(tǒng)    耿立明;劉漫洲;劉雨剛;楊威;

建筑組團方式對高密高層居住建筑立面太陽能熱利用影響分析    李崢嶸;李星;李鵬;

太陽能利用技術(shù)與發(fā)展    趙利勇;胡明輔;楊貞妮;

模糊PID控制器的仿真研究    鄭美茹;

甘蔗渣鍋爐設(shè)計新構(gòu)思    翟學民

燃燒油、木屑、木粉綠色新型鍋爐的開發(fā)設(shè)計    何育恒

上海高層住宅外界面太陽能系統(tǒng)整合設(shè)計研究    史潔

濟南市高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計研究    王旭

風能和太陽能聯(lián)合驅(qū)動的小型苦咸水淡化系統(tǒng)研究    卓然

太陽能熱泵采暖系統(tǒng)的研究    甘建紅

基于西門子PLC控制器的恒壓供水系統(tǒng)設(shè)計    周峰

零能耗建筑冬季采暖方式的補償機理研究    朱海

村鎮(zhèn)住宅太陽能供熱供暖系統(tǒng)標準化設(shè)計研究    黃鑫

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

太陽能供暖系統(tǒng)分析    高金水

基于單片機的模糊控制方法及應(yīng)用研究    劉宏偉

上海地區(qū)太陽能熱水系統(tǒng)與高層住宅的一體化研究    錢燁

太陽熱水器遭生存困境 誰來驅(qū)散陽光下的陰影    林淳;

太陽能熱利用設(shè)備的研發(fā)必須考慮建筑的基本要求    高輝;

集中式太陽能生活熱水系統(tǒng)設(shè)計    盧仲煒;閆文蕾;蔡放;

建筑節(jié)能和可再生能源的利用    劉念祖;

美國綠色建筑評估體系與建筑中的太陽能利用    楊冬;高輝;

太陽能與建筑一體化是北京城市建筑發(fā)展的必然趨勢    羅運俊;

太陽熱水系統(tǒng)中元器件的運用和選擇    高元運;姜志祥;沈銀;

北京住宅區(qū)規(guī)劃設(shè)計不應(yīng)照搬外國模式    張建

凈現(xiàn)值法和內(nèi)部收益率法的比較分析    戴小木;陳繼勇;

建筑熱水系統(tǒng)節(jié)水的技術(shù)措施    付婉霞,馮翠敏

北京高層塔式住宅設(shè)計研究    陳鷺

經(jīng)濟適用住宅廚、衛(wèi)空間的設(shè)計研究    傅燕

住宅建筑改擴建研究    王峙

高層住宅內(nèi)部公共交通系統(tǒng)研究    李鵬

中國城市集合住宅陽臺研究    黃向球

對《深圳市城市規(guī)劃標準與準則》修訂內(nèi)容的思考    倪卉川

上海高層住宅與太陽能技術(shù)一體化應(yīng)用研究    李臣杰

太陽能熱水系統(tǒng)的維護與管理    張秋菊;崔可山;吳坤;

淺談分體式太陽能熱水系統(tǒng)    吳亮;鄧敬蓮;曹靜;

高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)應(yīng)用研究    仲繼壽;張磊;

高層住宅與太陽能熱水系統(tǒng)一體化設(shè)計    張程;黃惟;

高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計    唐敏;

高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)類型選用探討    萬水;

一種實用的直流式熱水系統(tǒng)    史勝輝;方淑榮;

國家檔案:“強制”與“補貼”——看發(fā)達國家如何對待太陽能熱水系統(tǒng)使用權(quán)    

太陽能與建筑一體化的實踐    高軍林;劉玉山;吉頂;范國輝;

太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化實踐初探    彭楊軍;柯靈潮;

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

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、適用    趙國華;

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

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)合運行與控制    王海英;胡松濤;

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;孫運生;

高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計安裝解析    渠箴亮

海南省太陽能熱水系統(tǒng)建筑應(yīng)用管理辦法    

北京3年將補貼2億元安裝太陽能熱水系統(tǒng)    陸純

集團太陽能熱水系統(tǒng)的安裝與維護    山西 章明

九陽平板太陽能熱水系統(tǒng)“永遠不動也不凍”    實習記者 李靜華

扶持太陽能熱水系統(tǒng)建筑應(yīng)用    王文

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)

高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)一體化設(shè)計研究    杜曉輝

太陽能吸收與熱輸運納米黑液材料的制備與性能研究    毛凌波

基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的苜蓿固定深層太陽能干燥過程仿真    錢珊珠

太陽能熱泵潛熱蓄熱供暖系統(tǒng)性能研究    韓宗偉

與建筑一體化太陽能雙效集熱器系統(tǒng)的實驗和理論研究    羅成龍

上海高層住宅外界面太陽能系統(tǒng)整合設(shè)計研究    史潔

太陽能輔助燃煤發(fā)電系統(tǒng)耦合機理與熱力特性研究    崔映紅

城市居住區(qū)園林環(huán)境研究    陳鷺

真空管集熱和卵石層貯熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的研究及其熱性能分析    張文基

光伏太陽能熱泵的理論和實驗研究    劉可亮

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

濟南市高層住宅太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計研究    王旭

大連地區(qū)太陽能熱水系統(tǒng)與高層住宅整合設(shè)計研究    李叢叢

新型空氣源熱泵輔助供熱太陽能熱水系統(tǒng)熱力性能及運行特性研究    鐵燕

長沙市太陽能熱水系統(tǒng)補水方式優(yōu)化與節(jié)能效益分析    趙芳

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

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

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

夏熱冬冷地區(qū)高層住宅太陽能熱水應(yīng)用研究    吳邦本