基于低能耗建筑下陕北地区太阳能供暖可行性应用研究

发布时间：2021-02-21 04:36

　　陕北地区属于建筑气候严寒寒冷分区、太阳能资源丰富区。居住建筑的总量大且围护结构热工性能普遍较差,从而导致了建筑能耗高、能源利用率低等问题。随着我国对低能耗建筑、可再生能源利用的大力支持和推广,本文指出了改造陕北地区低能耗建筑能源利用方式的迫切性和可能性。本文采取的研究方法为理论研究、数值模拟、实测分析。首先通过对比不同性质的建筑,得到居住建筑具有人员停留时间久、供暖时间长、能耗高等特点。可在阳台原有生活热水的太阳能集热系统基础上增加部分集热器面积,使其能够满足建筑的供暖需求,从而提高太阳能资源的利用率,实现将太阳能资源作为该地区居住建筑供暖的主要热源的可能性。为了上述结论的可行性,利用数值模拟的方法使用DeST-h软件对基准建筑和低能耗建筑分别进行了模拟计算。得出结论:提高外围护结构的热工性能可以有效降低建筑的热负荷需求,显著减少太阳能集热器的面积,使其能够满足阳台栏板有限的铺设面积范围要求。本文设计了一可移动集装箱式主动太阳能供暖实验房,并在陕北地区对其进行实测。分析可得:测试地点日照充足且太阳能资源丰富,利用太阳能作为供暖热源是可行的;低能耗建筑与太阳能供暖系统匹配性、供暖效果较好... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：108 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

全国建筑面积、能耗、碳排放量数据总览

式[34]。《建筑外围护结构节能改造技术研究与工程示范》系统的介绍了对既有建筑外围护结构节能改造的方法和技术，通过试点工程项目实践论证其理论的可行性和经济效益，为既有建筑节能改造提供了支撑[35]。(3)在研究论文方面，ViluneLapinskiene通过DesignBuilder模拟出一种用于不影响能源效率、环境效益、舒适性以及经济性的外围护结构优化模型，大大改善了建筑设计过程[36]。周小慧等通过DeST-h模拟了我国严寒地区低能耗农村居住建筑的外围护结构，并提出了优化设计策略[37]。1.3研究目的与意义本课题的研究目的与意义用图1.2所示的框图表示。研究目的是为了改造陕北地区低能耗建筑能源的利用方式，并设计和推广一套配合低能耗建筑使用的主动式太阳能供暖系统。本课题的研究意义有以下几点：(1)我国为了鼓励和推动可再生能源利用的发展，出台了一系列的政策支持。陕北地区属于太阳能资源分布分区的二类资源丰富区，且冬季气温寒冷，发展太阳能供暖技术是具有可行性的。(2)陕北地区的原有建筑能耗高，太阳能提供的有效热量占比较低，降低建筑能耗的迫切性大。十三五规划中指出未来我国的新建低能耗建筑应占全国总建筑的1/3，既有建筑节能改造后达到低能耗指标的建筑也应占全国总建筑的1/3。随着建筑热负荷的需求变低，太阳能提供的有效热量占比提升，利用太阳能资源给低能耗建筑供暖的可能性大大增加。(3)居住建筑与其他类型的建筑相比，具有人员停留时间久、供暖时间长、能耗高等特点。居住建筑对生活热水的需求大，在现有集热面积的基础上增加少量投资即可满足其供暖需求。在不使用生活热水的时候，可将这部分热量用来供暖，能够有效的提高太阳能资源的综合利用率。图1.2研究目的与意义框图

西安建筑科技大学硕士学位论文7最后设计出一可移动集装箱式主动式太阳能实验房在陕北地区进行实测分析，进一步验证低能耗建筑与太阳能供暖系统结合的可行性，并且对不同末端、自控模式的工况进行测试，通过热舒适性指标、太阳能贡献率以及经济性评价得出最佳的系统运行模式。图1.3技术路线图


本文编号：3043849