极端天气对被动式太阳能建筑采暖效率的影响

为研究极端天气对被动式太阳能建筑采暖效率的影响,选取关键气象参数（直射辐射、干球温度）来构造极端冷气象条件,主要分析太阳低辐射和极端低温对拉萨、乌鲁木齐、兰州、哈尔滨4个城市的被动式太阳能建筑采暖效率的影响。结果表明：随着太阳直射辐射和温度的降低,哈尔滨整个采暖季的采暖潜力下降最大,拉萨、兰州、乌鲁木齐在太阳直射辐射下降超过50%时,采暖潜力下降最大,哈尔滨在辐射下降43%时采暖潜力下降最大。在温度下降不超过10℃的情况下,拉萨和哈尔滨的采暖潜力下降最大,兰州和乌鲁木齐则是在温度分别下降11和15℃时,采暖潜力下降最大。气象参数对采暖潜力的敏感性分析表明,太阳直射辐射对太阳能采暖潜力的影响大于温度。同时,对不同设计因素进行全局敏感性分析,建筑保温材料的物理参数对采暖潜力的影响高于其他设计参数。     

小型太阳能采暖建筑节能性能指标简化计算

以小型太阳能采暖建筑本体太阳能利用性能指标为研究对象。基于中国1042个城镇1988—2017年间太阳辐射照度及室外空气温度逐时数据,构建符合居住建筑节能设计标准的小型太阳能采暖建筑的太阳能采暖率（SHF）与太阳能得热负荷比（SLR）关系式。同时,获得全国典型城市计算月透过玻璃的总得热量,为太阳能得热负荷比（SLR）的简化计算提供条件。该研究简化了设计方案初期判断建筑可利用太阳能采暖水平的方法,为建筑一体化设计和助力碳中和战略目标的顺利实施提供了基础支撑。     

太原地区节能建筑中利用太阳能采暖的评价

通过分析、理论计算认为：在太原地区节能建筑中有效利用太阳能采暖,不仅可以降低供热系统的初投资和维护管理费用,保证居住环境舒适,同时会取得较大的节能效果。     

拉萨市住宅太阳能采暖的可行性

拉萨市地处喜马拉雅山脉北侧，受下沉气流影响，全年多晴朗天气，降雨稀少，冬无严寒，夏无酷暑，采暖设计室外温度-6℃，供暖期室外平均温度0．7℃，采暖期为149天。     

典型采暖地区太阳能在建筑节能中应用方法分析

一前言全球范围内能源与环境危机在我国的表现日益突出,我国已有的400多亿m~2城乡建筑面积中,约99%属于高耗能建筑,而且多以化石能源及其延伸产品为主,随着我国房地产市场的突飞猛进,这一现象还在不断加剧,从全社会能源消耗状况来看,30%的能源总耗属于建筑能耗,这一现象严重制约了我国经济的进一步发展,为此,近年来国家已将降低建筑能耗作为一项战略性工作来抓,将未来建     

清华阳光发力太阳能采暖技术

<正>太阳能采暖技术被视为太阳能热利用产业升级的一个重要方向。太阳能被动采暖技术早已在太阳能建筑上得到广泛应用,但可从根本上提升室内采暖温度的主动式太阳能采暖技术却由于技术、政策、市场等方面滞后的原因,一直没有实现规模化推广应用。时移世易、技术进步、环境变迁、产业升级等     

太阳能在建筑中应用概述

在讨论太阳能在建筑中应用的问题之前，有必要先了解一些有关建筑能耗的知识。     

泰安地区太阳能采暖可行性

从泰安地区气候条件、可采用的采暖系统形式、集热器选择及面积计算、蓄热水箱容量计算等几个方面来论述了在泰安地区利用太阳能采暖是切实可行的,为泰安地区今后在建筑中推广利用太阳能采暖工程提供理论依据。     

太阳能富集地区采暖居住建筑节能构造研究

针对太阳能富集地区居住建筑外墙构造特点和室外综合温度条件,以拉萨地区为例进行研究,提出了采暖居住建筑非平衡保温节能墙体构造,其中南墙不做保温、东西墙和北墙采用外保温。在对当地典型居住建筑形式和围护结构现状调研基础上,采用南墙兼顾延迟时间和传热系数,东西墙、北墙单位面积等净失热量的分析方法,确定了非平衡外墙的传热系数,并对以此设计的非平衡保温构造总净热损失和内表面温度进行了分析。给出了非平衡保温构造的计算与分析方法,为同类地区非平衡保温构造设计提供了方法和理论依据。     

太阳能采暖系统在新农村建设中的应用研究

介绍了太阳能采暖系统的组成,对系统中太阳集热器的形式、安装角度及集热器面积等问题进行了探讨,分析了太阳能采暖系统的成本和经济效益,认为太阳能采暖系统在我国农村建设中具有广阔的应用前景.     

基于TRNSYS的CPC集热器太阳能热水系统的模拟分析

通过TRNSYS软件搭建了复合抛物面聚光器(CPC)集热器太阳能热水系统模型,对广州地区某小型别墅的太阳能热水系统进行了设计,并观察系统在1年(8760 h)中的运行情况。选取了系统在4个典型日的运行情况进行分析,得到了CPC集热器在春分日和冬至日的最高出口温度分别为67.5℃和68.2℃,在夏至日和秋分日的最高出口温度分别为85.7℃和83.3℃。CPC集热器的集热效率随进口流量的增大而增大,随进口温度的下降而升高;经测试,CPC集热器的最佳安装倾角为22°。对CPC集热器和平板集热器的集热性能进行比较后发现,二者的集热功率基本均随太阳辐照度的增加而增加,在冬至日12:00～15:00这个时段,CPC集热器的集热功率是平板集热器的1.5倍。     

波纹形太阳能通风预热墙热效率简化计算方法

为得到易于直接应用的波纹型太阳能通风预热墙热效率简化数学表达式,建立太阳墙的仿真模型,引入高度比H^*、特征厚度δ^*、孔隙率σ、波纹凹凸度L_w、波纹度W^*等5种结构参数,通过数值模拟研究其与近壁面雷诺数Re对太阳墙努塞尔特数σ、热传递系数He和压差值P_drop的耦合影响关系。发现系统性能指标与Re间呈幂函数规律,与σ的对数和其他参数间则呈二次指数函数规律。利用LM优化算法求得计算式的经验系数,结果表明Nu和压差的简化计算结果与仿真模拟结果存在最大不超过6.85%的偏差。集热效率的简化计算结果与实验测试结果存在平均4.89%、最大6.69%的误差,相比传统计算方法所得的修正结果平均提高近10%的精度,数据吻合良好,可为工程设计提供参考。     

一种新型的与建筑一体化太阳能双效集热器系统的实验研究

提出了一种新型的与建筑一体化太阳能双效集热器系统,该系统有两种工作模式:被动采暖工作模式和集热水工作模式。由系统工作在被动采暖工作模式下的实验结果可以得到:系统房间内空气存在温度分层现象,测试期间上下位置最大温差为4.2℃,平均温差约为2.7℃;系统在被动采暖工作模式下工作时对房间温度的提高作用明显,实验测试结果显示,实验期间系统房间平均温度达到24.7℃,相对环境温度升高平均达到19.9℃。通过系统以自然循环方式工作在集热水工作模式下的实验测试结果,可以得到实验期间在集热水工作模式下系统的热效率为52.8%,集热器单位面积太阳得热为4.16MJ/m~2。     

光照资源富集区太阳能集中供热系统容量配置及热网管径协同设计优化研究

针对常规太阳能供热系统优化设计中太阳集热供热站设计与供热管网设计相互分离,供热管网热传输过程中热损失难以精准计算的问题,建立太阳能集中供热系统容量配置及热网管径协同优化模型,以系统全生命周期成本最小为优化目标,采用遗传算法求解,并通过具体算例与常规优化方法以及工程设计方法的计算结果进行对比分析。结果表明,利用协同优化模型进行太阳能集中供热系统设计,能够有效避免设计系统太阳能保证率偏小以及供热管网比摩阻不满足规范要求的现象。针对具体算例,当太阳能保证率由50%增至100%时,系统最优最低供水温度从60℃降至45℃;随着太阳能保证率的升高,系统单位太阳集热器面积所匹配的储热水箱体积增大,而系统供热管网管径保持不变。     

垂直面太阳散射辐射计算方法研究

建筑设计必须考虑太阳辐射在建筑立面上的热作用,但气象台站仅观测水平面辐射数据,垂直面上的太阳辐射资料稀缺。为提出一种依据水平面辐射观测数据来计算垂直面散射辐射的方法,该文研究并建立辐射观测站,并进行长期辐射观测,积累了一定量的辐射数据。通过对垂直面上散射辐射主要影响因素的分析,提出基于晴空指数Kt和直射辐射与垂直面法线方向夹角φ的垂直面散射辐射计算方法。利用观测数据确定公式中的计算系数,并将该文研究提出的计算方法与国内外的5种太阳散射辐射计算模型进行比较分析。结果表明:1)该文提出的计算方法所需计算参数仅依据国内常规辐射观测数据即可。2)该方法能够实现对不同朝向垂直面散射辐射的计算。3)与国内外常用计算模型相比,该方法在不同天空晴朗度、不同朝向上整体精度更高。研究认为该文方法与国内气象部门的辐射观测数据相匹配,所需计算参数少、精度高、简单易用,可为建筑能耗计算和热环境分析提供新的垂直面散射辐射计算方法。     

建筑物冬季太阳辐射得热分析

对冬季建筑物南壁面的太阳辐射强度、南外窗和南外墙的内壁温进行了逐时计算，并结合冬季太阳辐射的特点进行了逐时热负荷计算。结果表明在冬季供暖空调标准工况下，太阳辐射使南外墙内表面壁温全天整体小幅上升，并使南外墙的逐时热负荷较北外墙降低约20％；在节能达标居住建筑的南向房间，中午时段内室内空气所吸收的南外窗太阳辐射得热量已超过该房间的逐时热负荷，供暖空调系统在冬季运行时有必要充分利用这部分能量。     

建筑形式对太阳能热利用的影响研究

以上海地区的住宅建筑为研究对象,通过模拟分析的方法,采用DeST软件计算确定建筑逐时的采暖、空调能耗,研究分析窗墙比对建筑全年采暖能耗、全年空调能耗以及全年采暖、空调总能耗的影响规律,研究分析太阳辐射热增加所导致采暖能耗的降低幅度与外围护结构保温性能两者之间的定量关系。计算结果表示在夏季外窗遮阳和夜间通风的条件下,加大南向窗墙比可增强太阳能的热利用效率,降低建筑全年的采暖、空调总能耗;而外围护结构保温性能的增强则可降低室内向室外散热的程度,相应提高对冬季太阳辐射的热利用程度,从而达到降低采暖能耗的目的。