首页 > 学术论文

太阳能建筑负荷一体化研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:51:50
热度:

太阳能建筑负荷一体化研究【摘要】:随着工业技术的发展,能源危机以及传统化石燃料燃烧带来的环境问题变得日益严峻,广泛推广太阳能资源利用技术是缓解资源需求和能源短缺现状之间矛盾的有效方

【摘要】:随着工业技术的发展,能源危机以及传统化石燃料燃烧带来的环境问题变得日益严峻,广泛推广太阳能资源利用技术是缓解资源需求和能源短缺现状之间矛盾的有效方法。但是目前太阳能建筑一体化在实际应用中存在较大问题,主要表现在太阳能设备与建筑外在结构上的不协调以及热能和电力负荷需求上的不匹配。 本文针对太阳能建筑负荷一体化进行研究。首先从建筑的负荷需求出发,对一栋被动式太阳房的实际运行效果进行了实测,并根据该被动式太阳房在能耗模拟软件TRNSYS中建立基础模型,通过测试数据与模拟结果的对比验证了模型的准确性。后续的研究在基础模型中展开,主要包括被动式太阳房的优化设计和主动式太阳能系统的优化控制。 在被动式太阳房负荷优化设计方面,本文选择与建筑结构有关的四个因素即建筑朝向、墙体材料、南向窗墙比和体型系数进行研究,得到各因素在被动式太阳房中的优化设计原则。此外,通过设计正交试验分析了上述四个因素对建筑能耗和室内舒适性指标影响显著性程度的大小,从而为被动式太阳房的负荷需求优化设计以及节能与舒适性改造提供参考。 在主动式太阳能与负荷匹配控制方面,本文首先分析了建筑中生活热水负荷、采暖负荷以及电力负荷需求的特性,针对太阳能生活热水和太阳能采暖这两种主要的主动式太阳能利用形式,分别设计了太阳能生活热水系统、平板集热器与地板辐射采暖组合系统以及真空管集热器和普通散热器采暖组合系统,选择合理的运行控制策略并在TRNSYS中构建系统模型,对太阳能系统与建筑负荷的一体化控制方式和运行效果进行分析和评价。 研究结果表明,通过对上述四个结构因素的优化可以在设计阶段较大幅度减小太阳房的被动负荷需求。此外,方差分析的结果表明,无论是从建筑能耗需求的角度还是从舒适性的角度出发,南向窗墙比和建筑朝向都是影响最大的两个因素。对不同主动式太阳能系统的逐时模拟结果表明,集热系统的温差控制方式能够在不影响建筑使用功能的前提下,能够最大限度的节约系统运行能耗和减小系统损耗,是一种实现太阳能建筑负荷一体化的有效控制方式。 【关键词】:太阳能 负荷一体化 被动设计 主动控制
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TU18
【目录】:
  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-9
  • 第一章 绪论9-19
  • 1.1 课题研究背景9-10
  • 1.2 太阳能资源介绍10-12
  • 1.2.1 太阳能资源特点10-11
  • 1.2.2 太阳能利用与存在的问题11-12
  • 1.3 太阳能建筑负荷一体化研究现状12-17
  • 1.3.1 被动式负荷优化设计研究现状12-14
  • 1.3.2 主动式利用和运行控制研究现状14-17
  • 1.4 研究内容和技术路线17-19
  • 第二章 理论分析和基础模型的建立19-28
  • 2.1 理论分析19-22
  • 2.1.1 TRNSYS 对建筑模块的处理19-20
  • 2.1.2 Reindl 模型对太阳辐射的处理20
  • 2.1.3 考虑风压的自然通风模型20-21
  • 2.1.4 非线性规划研究方法的工程应用21-22
  • 2.2 基础模型的建立22-26
  • 2.2.1 被动式太阳房描述22-24
  • 2.2.2 基础模型室内逐时温度分布24-26
  • 2.3 太阳房实测与模拟结果的验证26-27
  • 2.3.1 模拟与测试值的直观比较26
  • 2.3.2 Bland-Altman 验证26-27
  • 2.4 本章小结27-28
  • 第三章 被动式太阳房优化设计28-48
  • 3.1 评价指标28-30
  • 3.1.1 舒适小时数28-29
  • 3.1.2 太阳房不舒适指标29-30
  • 3.1.3 逐时过热度与过冷度30
  • 3.2 不同地区建筑的最佳朝向30-34
  • 3.2.1 资源丰富区建筑最佳朝向分析30-32
  • 3.2.2 其他资源区建筑最佳朝向分析32-34
  • 3.3 墙体材料蓄热性能的影响34-38
  • 3.3.1 蓄热性能对室内各指标的影响34-36
  • 3.3.2 不同墙体室内温度的对比36-38
  • 3.4 南向窗墙比的影响38-40
  • 3.4.1 南向窗墙比对建筑能耗的影响38-39
  • 3.4.2 南向窗墙比对室内环境的影响39-40
  • 3.5 建筑体型系数的影响40-43
  • 3.5.1 体型系数对建筑能耗的影响41-42
  • 3.5.2 体型系数对室内环境的影响42-43
  • 3.6 不同因素影响显著性分析43-47
  • 3.6.1 拟水平法正交试验设计43-45
  • 3.6.2 实验结果的方差分析45-47
  • 3.7 本章小结47-48
  • 第四章 主动式太阳能利用优化控制48-71
  • 4.1 负荷特性分析48-53
  • 4.1.1 生活热水负荷48-49
  • 4.1.2 采暖设计负荷与采暖部分负荷49-52
  • 4.1.3 生活热水负荷与采暖负荷的对比52-53
  • 4.2 太阳能生活热水系统53-58
  • 4.2.1 太阳能生活热水系统设计53-56
  • 4.2.2 太阳能生活热水系统模拟56-58
  • 4.3 太阳能采暖系统58-70
  • 4.3.1 地板辐射采暖系统设计58-62
  • 4.3.2 地板辐射采暖系统模拟62-65
  • 4.3.3 普通散热器采暖系统设计65-67
  • 4.3.4 普通散热器采暖系统模拟67-70
  • 4.4 本章小结70-71
  • 第五章 基于面积的一体化非线性规划研究71-79
  • 5.1 最优化研究的基础71-75
  • 5.1.1 被动式太阳能收益与南窗面积71-72
  • 5.1.2 主动式太阳能收益与布置面积72-75
  • 5.2 基于面积的非线性规划研究75-77
  • 5.2.1 运行阶段最优化75-76
  • 5.2.2 全生命周期最优化76-77
  • 5.3 本章小结77-79
  • 第六章 结论及展望79-82
  • 6.1 结论79-80
  • 6.2 下一步工作与展望80-82
  • 参考文献82-86
  • 发表论文和参加科研情况说明86-87
  • 附录 187-89
  • 附录 289-93
  • 致谢93


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

高层住宅建筑体型系数对其中庭通风的影响    李念平;李靖;何东岳;侯素娟;张敏慧;

不同安装方式建筑光伏系统的经济性及环境效益    朱群志;司磊磊;蒋挺燕;

Bland-Altman分析在临床测量方法一致性评价中的应用    陈卉;

定量测量结果的一致性评价及Bland-Altman法的应用    萨建;刘桂芬;

夏热冬暖地区中庭的天窗型式与耗能    彭小云;

陶粒湿屋面传热过程的有限元解法    杨红霞;戴天兴;崔保龙;吴小强;

四川省被动式太阳房气候分区探讨    祁清华;冯雅;谷晋川;

夏热冬暖地区中庭玻璃能耗分析    彭小云;

均匀设计优化超声波法提取黄芪多糖的研究    金汝城;周术涛;张东博;

四羟甲基硫酸鏻对日本鳗鲡的急性毒性及杀菌性能试验    林明辉;刘春花;陈道印;黄志斌;孙保兴;

肉苁蓉肉质茎中苯乙醇苷类提取工艺研究    张凯;

拉萨市住宅利用太阳能采暖的可行性    李元哲;

采暖用平板式太阳能集热器的最佳倾角和最佳方位角    赵树兴;

数值模拟在建筑一体化太阳房设计中的应用    纪献兵;林文贤;刘滔;

集热蓄热墙式太阳房的室内环境模拟分析    沈娇;李德英;

太阳能保温猪舍的结构设计与效益分析    高殿义;王树仁;于飞;袁玉明;姜兆鸿;夏平彦;

基于CFD的动态水力旋流器正交试验分析    盛磊祥;陈国明;张彦廷;

蜂窝夹层板结构抗冲击正交试验优化设计    张延昌;顾金兰;王自力;张世联;

多食鞘氨醇杆菌SWH-2的发酵条件优化及降解石油能力研究    高永超;王加宁;孔学;陈贯虹;邱维忠;迟建国;

煤矸石—污泥陶粒的制备及其性能的研究    严建华;崔素萍;王峰;李智丰;张志龄;容构华;王涛;

煤矸石-污泥陶粒的制备及其性能的研究    严建华;崔素萍;王峰;李智丰;张志龄;容构华;王涛;

均匀实验设计方法在沥青混合料级配优化中的应用    邓有蒙;徐栋良;

太阳能采暖技术在建筑中的应用    冯巍;李慧敏;

太阳能采暖技术在建筑中的应用    冯巍;李慧敏;

固体炸药冲击起爆的物质点法研究    张忠

新型低糠醇高活性呋喃树脂及其固化剂的开发研究    林生军

磁共振多技术扫描对复杂先天性心脏病的应用研究    常丹丹

热荷载作用下浮法玻璃和低辐射镀膜玻璃破裂行为研究    张毅

苹果渣固态发酵高蛋白产量菌株筛选及发酵条件研究    刘芸

疲劳裂纹扩展研究及在装载机横梁寿命估算中的应用    衣振华

长寿命沥青路面设计指标与设计方法研究    徐鸥明

SPECT与MSCT评价L-NAME致兔高血压性肾损伤的实验研究    王文红

慢性肾脏病的3.0T功能磁共振研究    李琼

木薯乙醇生料浓醪同步糖化发酵过程优化及其动力学研究    包莹玲

非诺贝特微球制备和药动学研究    胡海波

聚氨酯膜预防综放巷道煤层自燃技术的研究    刘超

新型1H-1, 2,3三氮唑类化合物的合成研究    程康

基于行人小腿保护的汽车保险杠改进研究    王秀丽

钛合金激光熔覆工艺与形状修复试验研究    李倩

铜互连层电化学机械抛光试验台及电解液研究    王喆

电解法制备甲基磺酸亚锡及其性能研究    李欣

低水胶比机制砂配制高性能混凝土及其性能的非线性方法预测    唐琼

碱性离子液体催化菜籽油制备生物柴油的试验研究    韩磊

高酸值植物油制备生物柴油的试验研究    徐娟

井字形格栅对厢式货车减小气动阻力的实验研究    赵兰水,孔祥雷

双热源热压自然通风流场数值模拟研究    隋学敏;官燕玲;李安桂;张旭;

大气边界层对建筑物数值模拟影响的研究    白桦;丁鹏程;张喆;

几种类型发电公司环境成本核算的分析研究    孙可

不同方位倾斜面上太阳辐射量及最佳倾角的计算    杨金焕,毛家俊,陈中华

BIPV对建筑墙体得热影响的研究    杨洪兴,季杰

建筑光伏系统电池姿态与可吸收辐射量的关系    匡荛,周永云,杨昭宇

新的地域并网式太阳能发电系统的电力经济分析与设计    车孝轩,崔容强

BIPV中光伏阵列朝向和倾角对性能影响理论研究    陈维;沈辉;刘勇;

两种测量方法定量测量结果的一致性评价    李镒冲;李晓松;

太阳能建筑的技术途径和发展策略    仲继寿

太阳能建筑发展思路    仲继寿

基于整体、系统观念推进太阳能建筑的发展    仲继寿

中国太阳能学会太阳能建筑专业委员会成立大会在京召开    

太阳能建筑的应用与前景展望    李先航;

太阳能建筑应用升温    贺劼;

太阳能建筑的技术途径和发展策略    仲继寿;

太阳能建筑及其工程实例    高纪凡;

浅析太阳能建筑    李谭笑;

太阳能建筑技术在国内外的发展    王少南;

太阳能建筑发展的中国之路    仲继寿;

太阳能建筑的技术途径和发展策略    仲继寿;

现阶段普及推广太阳能建筑的可行性分析    张滨;赵建平;

浅谈节能环保的太阳能建筑    李树超;

甘肃太阳能的利用及发展    何如朴;

太阳能建筑与生态楼    俞善庆;

浅谈大连地区太阳能建筑    胡英;

太阳能建筑的可操作性探讨    鲍英华;赵龙;

我国太阳能建筑技术的应用发展探讨    邸芃;王垚;

复合太阳能墙的节能研究    孙凤明;尹宝泉;周昌昊;

太阳能建筑开源节流之路    中国太阳能学会太阳能建筑专业委员会主任 仲继寿

技术缺乏成为太阳能建筑发展的绊脚石    记者  李禾

河北邢台:打造“太阳能建筑城”规划    梁栋

集中力量做大做强太阳能产业    庄云锋

邢台市成为我国首个“太阳能建筑城”    记者 严明尹义坤 商棠

未来太阳能建筑将如何发展?    实习生 陈恔

把阳光洒向灾区孩子的心灵    本报记者 潘晓娟

太阳能建筑发展缓慢瓶颈何在    

太阳能房离我们不远了    蒋涵箴

怎样设计太阳能建筑    林涛 刘茜

太阳能建筑整合设计对策研究    赵群

基于综合价值分析的太阳能建筑激励体系研究    唐永忠

墙体型太阳能集散热辐射板的研究    崔勇

间歇采暖太阳能建筑热过程及设计优化研究    王登甲

太阳能建筑一体化强制性应用的激励政策研究    周锦辉

主动式太阳能建筑室内热性能的研究及其模拟软件的开发    车丹

太阳能富集地区主动太阳能热水采暖蓄热系统优化设计    王登甲

太阳能建筑发展管理研究    丘佳梅

太阳能一体化建筑热利用的经济评价    田甜

适合中国太阳能建筑发展的投资模式研究    吴国伟

基于与太阳能建筑结合的室内热环境研究    魏生贤

基于BIM的太阳能建筑设计初探    石莹

太阳能建筑集热与储热系统的研究    苏文佳

太阳能建筑一体化设计    郄昭昭

Baidu
map