太阳能农宅设计

本太阳能农村住宅设计方案为二层，平面入口处设凹式防风门斗。堂屋、饭厅、主要卧室布置在直接利用太阳能的南侧，厕所、厨房、走道、楼梯、次要卧室布置在北侧。堂屋采用直接受益的太阳能集热方式，并开设大面积南向玻璃窗，以使阳光能直射入室内。南向卧室的集热方式采用集热蓄热墙，集热蓄热墙为２４０mm厚黏土砖墙，分槛墙式、连通式两种布置，墙上设对流风口（图１）。阳光透过玻璃外罩照到集热蓄热墙表面，使其升温，并将间层空气加热，被加热气体靠热压经上下风口与室内空气对流，使室温上升。夜晚集热蓄热墙以辐射方式向室内供热。…     

集热蓄热空间优化设计研究

集热蓄热墙和附加阳光间这两种被动式太阳能技术,都使用了集热蓄热空间,能够高效地利用太阳能,这种空间可以有效解决部分建筑采暖问题。将集热蓄热空间模式化,并结合不同的模式给出不同的优化策略,可以有效地推动集热蓄热空间在设计中的应用。文章将集热蓄热空间分为构造空间、过渡空间和活动空间三种模式,其中在构造空间模式和过渡空间模式优化设计时,应尽量减小空气间层宽度,活动空间模式在优化设计时可在蓄热墙体外侧设置保温层。     

太阳能多孔集热墙内传热与流动特性分析

分析了太阳能多孔集热墙内传热与流动过程，在局部非热力学平衡的条件下，采用双方程多孔介质模型对其进行数值模拟。获得了空气流速，多孔材料的当量导热系数，多孔介质骨架与气体间的对流换热系数以及多孔层厚度变化时的温度分布，分析这些因素对太阳能多孔集热墙性能的影响。结果表明，提高多孔材料的当量导热系数，多孔介质骨架与气体间的对流换热系数和增大多孔层的厚度对提高集热器的性能是有利的。降低空气速度可以提高空气的温升幅度，但是总的吸热量将会降低。     

相变集热蓄热墙供暖性能优化研究——以拉萨地区为例

青藏高原地区大力提倡被动式太阳能采暖,集热蓄热墙即其中一项重要技术,但应用中仍存在平均室温低、室温波动较大等问题。本文考虑太阳能选择性吸收涂层、PC中空板、定形相变材料的应用以改善集热蓄热墙的集热效率与供暖稳定性。利用Fluent建立其二维瞬态模型,并考虑高原低空气密度、低自然对流换热系数等特点修正模型输入参数。经验证平均误差在10%以内。模拟结果表明:相变集热蓄热墙集热效率对集热面发射率敏感,使用选择性涂层后由21.9%增大至43.2%;透明盖板采用轻质、不易碎的PC中空板,集热效率与普通玻璃持平;定形相变材料可调节一日内供热量分布以改善供暖稳定性,可降低瞬时供热量日振幅32.5%,相变温度偏低时作用效果明显变差,而相变温区宽窄为非敏感因素。     

拉萨地区传统民居节能优化研究

针对拉萨地区典型附加阳光间式民居,通过分析传统民居空间演变过程分析了其空间设计规律。选取了对附加阳光间设计紧密相关的空间要素:建筑朝向、窗墙比、客厅开间与进深组合、建筑层高、附加阳光间进深。对上述空间设计要素采用正交实验、结合建筑能耗模拟技术开展民居节能优化研究。研究发现了多因素在交互作用下对建筑能耗的影响,并获得了最利于建筑节能的因素组合以及各因素影响建筑能耗的主次排序。     

太阳集热墙通道中气流速度场与温度场的协同性探讨

为了有效提高太阳能的热利用率,本文运用对流换热场协同理论对太阳集热墙通道中的气流速度场和温度场进行了研究,探讨了通道内温度梯度的方向和气流速度比(u/v)对场协同角及对流换热贡献率的影响规律。研究得出:太阳集热墙通道中的场协同性主要取决于集热墙板的形状和通道中气流的输运工况,改善集热墙板的形状可形成有益于对流换热的温度梯度方向角(θ);当θ一定时(θ≠0°),随着气流速度比的增加,对换热的贡献亦增加,且θ越大,效果越明显。由此提出了优化太阳集热墙集热板的思路,设计了一种带孔折型集热板的太阳墙系统并进行了实验验证。     

玉树地区牧民小住房节能优化设计探究

青海属于高寒地区,有着丰富的太阳能资源,但采暖困难是当地普通牧民住房室内热环境不佳的主要问题。在实地调研一座藏族小住房的室内热环境状况后,提出了加装集热蓄热墙、附加阳光间、外墙外保温系统三种改善小住房采暖效果的节能改造方案。并依托De ST-h平台分析其每年的采暖能耗,再结合各个方案的造价进行比选,最后得出结论:在南向墙体附加阳光间的改造方案,全年能耗最低且投资回收期最短,综合性能最优。     

银川地区太阳能地板辐射供暖性能测试分析

针对银川地区冬季常规供暖方式造成的能源消耗量大和环境污染问题,设计搭建了太阳能低温地板辐射供暖系统。通过测试供暖期实验日室内外空气温度、太阳辐射照度、集热介质进出口温度等参数,分析了太阳能供热量、集热器集热效率、供暖节能率,探讨了太阳能地板辐射供暖在银川地区应用的可行性。测试数据表明:太阳能地板辐射供暖全天可维持室内平均温度高于室外平均温度12℃;集热系统运行时间为10:30—16:30,太阳能集热效率可达60%以上;日太阳辐射得热量为65 MJ,占总供暖热量的70%以上。     

基于TRNSYS太阳能空气源热泵供暖系统模拟研究

为了实现太阳能供暖系统的高效运行,本文采用TRNSYS软件对太阳能空气源热泵供暖系统进行了模拟仿真.研究不同蓄热水箱体积与集热面积配比(VAR)下复合供暖系统的集热效率,有效集热量及空气源热泵供热量的变化情况,设计7组VAR参数,分别为0.235 rn,0.115m,0.073 rn,0.053 rn,0.041 m,0.033 m和0.027 m.结果 表明:随着VAR的减小集热器的平均集热效率和有效集热量有所减小,且随着VAR的减小集热效率降低的幅度也有所增大.随着VAR的减小,空气源热泵供热量有所增加,且空气源热泵的供热量在11月份和3月份较少,1月份最大.     

基于TRNSYS太阳能空气源热泵供暖系统模拟研究

为了实现太阳能供暖系统的高效运行,本文采用TRNSYS软件对太阳能空气源热泵供暖系统进行了模拟仿真.研究不同蓄热水箱体积与集热面积配比(VAR)下复合供暖系统的集热效率,有效集热量及空气源热泵供热量的变化情况,设计7组VAR参数,分别为0.235 rn,0.115m,0.073 rn,0.053 rn,0.041 m,0.033 m和0.027 m.结果 表明:随着VAR的减小集热器的平均集热效率和有效集热量有所减小,且随着VAR的减小集热效率降低的幅度也有所增大.随着VAR的减小,空气源热泵供热量有所增加,且空气源热泵的供热量在11月份和3月份较少,1月份最大.