基于徽派民居的热舒适性与太阳能空气源热泵系统性能研究

发布时间：2017-07-06 14:23

  本文关键词：基于徽派民居的热舒适性与太阳能空气源热泵系统性能研究

  更多相关文章： 徽派建筑 热舒适 温湿度 空调能耗 集成系统

【摘要】：传统的徽派民居建筑存在着冬季湿冷、采暖负荷大等缺陷。如何在传承和发展徽派建筑的同时,加大可再生能源在徽派民居中的应用显得尤为重要。本文以屯溪地区的热舒适性和空调系统能耗为主要研究对象,提出了适合屯溪地区夏季气候特点的热舒适模型,分析了气象数据中相对湿度和设计参数中温湿度对空调能耗的影响,通过实验研究了青瓦型太阳能双效集热器—空气源热泵热回收复合能量利用系统的系统性能。首先,本文通过实测数据研究了天井通风和自然通风对夏季室内热环境的影响,通过对示范建筑的现场测试、Energy Plus模拟和对常住居民的问卷调查研究了屯溪地区夏季自然通风时和冬季未采用主动采暖措施时室内的热舒适性,提出了适合屯溪地区夏季气候特点的人体舒适温度和室外平均气温的线性关系式。并指出冬季未采用主动采暖措施时不能够满足人们对室内的热舒适性要求。其次,本文针对屯溪地区相对湿度大、冬季湿冷、采暖负荷大的特点,利用建筑能耗模拟软件Energy Plus模拟了气象数据中相对湿度和设计参数中温湿度对空调能耗的影响,结果表明,气象数据中相对湿度大是导致该地区空调能耗大的原因之一,同时在保证室内热舒适的前提下,为降低屯溪地区的空调能耗,建议夏季空调室内设计参数中相对湿度不小于55%,温度不低于26℃。最后,本文首次对青瓦型太阳能双效集热器—空气源热泵热回收复合能量利用系统在屯溪地区的可行性进行了实验研究,并验证了不同季节不同工况下太阳能集热和热回收对系统的热贡献率。研究结果表明:夏季,该复合系统在各种不同工况下,太阳能与热回收对系统的热贡献率都达到了30%以上,系统平均COP在3.0左右;冬季,在日照充足时,太阳能热水集热和空气腔中热空气集热对系统的联合热贡献率达到31.4%,系统平均COP为2.73,在日照不足时,太阳能集热对系统的热贡献率达到17.7%,系统平均COP为2.68。实验结果证明了该复合系统在多种运行工况下效果良好,证明了系统的可行性。
【关键词】：徽派建筑 热舒适 温湿度 空调能耗 集成系统
【学位授予单位】：安徽建筑大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU831
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第一章 绪论12-18
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.1.1 研究背景12-13
• 1.1.2 研究目的和意义13
• 1.2 国内外民居建筑热舒适性与空调系统研究动态13-17
• 1.2.1 国外民居建筑热舒适性研究动态14-15
• 1.2.2 国内民居建筑热舒适性研究动态15-16
• 1.2.3 国外空调系统能耗研究动态16
• 1.2.4 国内空调系统能耗研究动态16-17
• 1.3 研究内容17-18
• 第二章 屯溪地区徽派民居热环境与热舒适性研究18-32
• 2.1 测试方案简介18-19
• 2.1.1 测试仪器及精度18
• 2.1.2 测试内容简介18-19
• 2.2 自然通风对徽派民居热环境影响19-22
• 2.2.1 夏季天井自然通风对室内热环境的影响19-20
• 2.2.2 夏季自然通风对室内热环境的影响20-21
• 2.2.3 冬季自然通风对室内热环境的影响21-22
• 2.3 热舒适性的评价模型22-25
• 2.3.1 热舒适性模型22
• 2.3.2 预测平均评价和预测不满意百分比22-24
• 2.3.3 适应性模型24-25
• 2.4 室内热舒适度分析25-30
• 2.4.1 夏季自然通风室内热舒适度分析25-26
• 2.4.2 夏季调查问卷分析26-29
• 2.4.3 冬季自然通风室内热舒适度分析29-30
• 2.4.4 冬季调查问卷分析30
• 2.5 本章小结30-32
• 第三章 温湿度对屯溪地区民居建筑的能耗影响研究32-46
• 3.1 EnergyPlus软件介绍32-33
• 3.1.1 EnergyPlus软件简介32
• 3.1.2 EnergyPlus的特点32-33
• 3.2 模型的建立及算法介绍33-40
• 3.2.1 计算模型的建立及参数设置33-36
• 3.2.2 负荷计算基本理论36-40
• 3.3 能耗模拟结果分析40-45
• 3.3.1 建筑总能耗分析40-41
• 3.3.2 气象条件中相对湿度对能耗的影响41-43
• 3.3.3 设计参数中相对湿度对能耗的影响43-44
• 3.3.4 设计参数中温度对能耗的影响44-45
• 3.4 本章小结45-46
• 第四章 太阳能—空气源热泵热回收复合能量利用系统46-58
• 4.1 太阳能—空气源热泵热回收复合系统介绍46-50
• 4.1.1 太阳能—空气源热泵热回收复合系统的构建46-48
• 4.1.2 太阳能—空气源热泵热回收复合系统的特点48
• 4.1.3 太阳能—空气源热泵热回收复合系统的数据采集与自动控制系统48-49
• 4.1.4 太阳能—空气源热泵热回收复合系统的性能分析49-50
• 4.2 太阳能—空气源热泵热回收复合系统性能分析的实验方案50-51
• 4.3 夏季复合系统运行测试与实验结果分析51-54
• 4.4 冬季复合系统运行测试与实验结果分析54-57
• 4.5 本章小结57-58
• 第五章 结论与展望58-60
• 5.1 主要结论58-59
• 5.2 研究展望59-60
• 参考文献60-65
• 致谢65-66
• 作者简介及读研期间主要科研成果66

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本文编号：526574