既有建筑中太阳能热水系统利用的研究

【摘要】： 太阳能的利用对于节约能源、减少成本和环境保护方面都有非常积极的意义,在新建建筑中充分利用太阳能以实现建筑节能的同时,在既有建筑中进行太阳能热水系统利用和改造是对既有建筑节能改造的有效手段,具有重要的现实意义。 本文以既有住宅建筑为研究对象,探讨利用废弃的屋顶水箱构建集中供热的太阳能热水系统的可行性,在综合考察、对比和选择太阳能热水系统各主要构成的基础上,提出了既有住宅建筑利用太阳能热水系统的方案和既有水箱的改造措施。进一步地,对不同热源热水系统的经济性进行了对比分析,并有针对性地提出了政策建议。 本文的主要结论有:(1)既有建筑中的废弃水箱在太阳能热水系统中的利用是可行的,但应进行水箱墙体的保温改造;(2)热工计算表明,在常用的保温材料中,发泡聚苯乙烯板材(EPS)较适合于用作水箱墙体的保温层;(3)本文所研究的既有住宅建筑宜选用集中供热太阳能热水系统,集热器宜采用热管式真空管,循环系统宜采用的是强制循环集热系统;(4)为了保证热水供应的可靠性,在太阳能热水系统中还应设置辅助热源;(5)政府应加大对既有建筑利用太阳能热水系统改造的政策支持、资金扶持和功效宣传的力度,还应注意支持相关技术的研究和应用。 【关键词】：既有建筑 太阳能热水系统 屋顶水箱 集中供热 改造
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU822
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 建筑节能的现状及趋势11
• 1.2 太阳能在建筑节能中的利用11-15
• 1.2.1 利用的途径与方法12
• 1.2.2 国内外太阳能能源利用的现状12-15
• 1.3 本研究的背景和意义15-17
• 1.3.1 研究背景15-16
• 1.3.2 研究意义16-17
• 1.4 研究内容17-19
• 第二章 既有建筑太阳能热水系统的选择19-25
• 2.1 常见的太阳能热水系统的形式19-21
• 2.1.1 落水式太阳能热水系统19-20
• 2.1.2 集中供热太阳热水系统20-21
• 2.2 既有建筑太阳能热水系统的选择21-25
• 2.2.1 既有建筑太阳能热水系统的选择原则21-23
• 2.2.2 既有建筑太阳能热水系统需要解决的问题23-25
• 第三章 既有建筑自来水水箱的处理25-48
• 3.1 既有建筑中水箱改造的可行性25
• 3.2 屋顶水箱墙体保温形式的选择与保温改造25-32
• 3.2.1 墙体常用的保温形式25-28
• 3.2.2 墙体保温形式选择的原则28
• 3.2.3 墙体保温形式的选择28-32
• 3.3 既有建筑水箱墙体的保温改造32-40
• 3.3.1 保温材料的性能要求32-33
• 3.3.2 墙体保温材料的常用种类33-36
• 3.3.3 墙体保温材料的选择36-40
• 3.4 水箱外保温三种保温材料厚度的选择40-44
• 3.4.1 水箱墙体传热系数的计算40-41
• 3.4.2 保温层厚度与传热系数之间的关系41-44
• 3.5 保温层与基层的粘结44-45
• 3.6 保温层的保护45-46
• 3.7 既有建筑中水箱内部的改造技术46-48
• 第四章 既有建筑太阳能热水系统集热器的选择48-61
• 4.1 太阳能热水系统集热器的种类及其选择48-51
• 4.2 集热系统的连接方式51-52
• 4.3 集热系统集热器的设置52-55
• 4.3.1 集热器的倾角β53
• 4.3.2 集热器的安装位置及其与建筑的结合问题53-55
• 4.4 太阳能集热器面积的确定55-59
• 4.5 屋面承载能力的分析59-61
• 第五章 既有建筑太阳能热水系统辅助热源61-64
• 5.1 辅助热源形式的选择61-62
• 5.2 辅助热源位置的选择62-63
• 5.3 辅助热源功率的选择63-64
• 第六章 太阳能热水循环系统的设计与改造64-74
• 6.1 太阳能热水循环系统的方式64-65
• 6.2 既有建筑太阳能热水管道的处理65-74
• 6.2.1 室外管道的处理66-72
• 6.2.2 室内管道的处理72-74
• 第七章 既有建筑太阳能热水系统利用方案、经济性能比较与政策性建议74-83
• 7.1 既有建筑太阳能热水系统利用方案74-77
• 7.1.1 系统构成74-75
• 7.1.2 系统工作过程75-76
• 7.1.3 集热器76
• 7.1.4 储热水箱76
• 7.1.5 辅助热源76
• 7.1.6 循环系统76-77
• 7.2 不同热水系统性能比较77-80
• 7.2.1 不同热水系统经济性能比77-80
• 7.2.2 太阳能热水系统的设计安装比较80
• 7.3 既有建筑改造的政策性建议80-83
• 第八章 结论与展望83-85
• 8.1 结论83-84
• 8.2 展望84-85
• 参考文献85-87
• 致谢87-88
• 附件88-96
• 攻读学位期间发表的学术论文目录96

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