与建筑一体化太阳能双效集热器系统的实验和理论研究

发布时间：2022-12-11 00:19

　　在社会能源总消耗中,建筑耗能约占30-40%。其中,建筑采暖、制冷、热水耗能约占整个建筑耗能达40%,因此,建筑采暖、制冷、热水供应中的能源利用方式和能源利用效率,直接影响到我国能源的总体利用情况。太阳能因为其可再生以及对环境友好的优点,是重要的化石能源替代物,在建筑中大力推广应用太阳能利用技术将是规模化发展可再生能源、降低建筑能耗中常规能源比例的重要途径。当前,在建筑中应用的太阳能利用技术中,太阳能制热水和太阳能采暖是两种较为普遍的应用形式。 在太阳能采暖应用中,有几种比较典型的系统如Trombe墙系统、对Trombe墙系统进行改进的复合Trombe墙系统、解决传统Trombe墙功能单一等问题而提出的新型光伏Trombe墙系统以及采用金属板作为吸热板的Barra-Costantini系统等。这些传统系统既有主动系统也有被动系统,都只是基于实现冬季太阳能采暖功能所进行的设计,在冬季,也确实能实现很好的太阳能建筑采暖目的,但由于都未考虑非建筑采暖期太阳能利用的问题,导致这类传统系统存在只适合于冬季应用,在全年其他时期无法实现太阳能的有效利用。因此,传统太阳能采暖系统存在适合地域... 

【文章页数】：127 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 太阳能利用的重要概念:太阳能建筑一体化
    1.2 太阳能被动采暖
    1.3 太阳能热水建筑一体化
        1.3.1 太阳能热水建筑一体化是发展必然
        1.3.2 太阳能热水建筑一体化设计概念
        1.3.3 太阳能热水建筑一体化设计内容
        1.3.4 太阳能热水建筑一体化发展的关键:集热器建材化
    1.4 太阳能被动采暖和太阳能热水发展现存问题
    1.5 太阳能建筑一体化示范系统
    1.6 我国的太阳能资源分布状况
    1.7 论文主要工作
    1.8 本章小结
第2章 与建筑一体化太阳能双效集热器系统介绍
    2.1 系统功能
    2.2 系统构成和工作原理
    2.3 本章小结
第3章 与建筑一体化太阳能双效集热器系统的实验研究
    3.1 实验系统简介
    3.2 实验测试方法
    3.3 集热水工作模式下的实验研究
        3.3.1 集热水热效率
        3.3.2 春夏季节的集热水性能比较
    3.4 被动采暖工作模式
    3.5 本章小结
第4章 与建筑一体化太阳能双效集热器系统的理论模型和实验验证
    4.1 理论模型
        4.1.1 集热水工作模式下集热器模块的热平衡方程
        4.1.2 被动采暖工作模式下集热器模块热平衡方程
        4.1.3 建筑房间
            4.1.3.1 一般围护结构的热平衡方程
            4.1.3.2 集热器模块与建筑耦合传热计算
        4.1.4 室内空气温度
        4.1.5 换热系数
            4.1.5.1 建筑围护结构相关对流换热系数
            4.1.5.2 集热器模块内的换热系数
    4.2 模型验证
        4.2.1 集热水工作模式
        4.2.2 被动采暖工作模式
    4.3 本章小结
第5章 涂层光学特性对系统在被动采暖工作模式下的性能影响
    5.1 引言
    5.2 实验测试结果和模拟计算
    5.3 涂层特性对系统性能的影响
    5.4 本章小结
第6章 系统在集热水工作模式下的理论研究
    6.1 引言
    6.2 主要参数
    6.3 理论模型
        6.3.1 有窗结构房间的理论模型
        6.3.2 空调房间的冷/热负荷计算
    6.4 系统在集热水工作模式下对建筑负荷的影响研究
        6.4.1 在夏季工作时对建筑负荷的影响
        6.4.2 秋季工作时对建筑负荷的影响
    6.5 不同工作水量和模块背板保温设计对系统性能的影响
        6.5.1 对集热水性能的影响
        6.5.2 对建筑负荷的影响
    6.6 本章小结
第7章 工作总结和展望
    7.1 工作总结
    7.2 后续工作展望
参考文献
附录1符号表
附录2几种特征矩阵的解法程序
附录3图表清单
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3717787