建筑物的长宽比与建筑节能

建筑物的采暖耗热量,是指使室温维持在某个范围之内,采暖设备需向建筑物提供的总热量,它是衡量建筑物是否节能的重要指标,采暖耗热量越小越节能。建筑物采暖耗热量的大小与其保温性能等因素有关,在充分考虑有利因素的前提下,通过合理地确定建筑物的长宽比有利于建筑节能。建筑物采暖耗热量的大小取决于围护结构的传热耗热量,冷风渗透的耗热量,接收太阳辐射热及建筑物内部的得热,改变建筑物的长宽比将改变围护结构的传热耗热量以及由于改变各朝向的外表面积而使接收太     

长方体建筑长宽比对屋顶风力机微观选址的影响

采用CFD方法,对长宽比分别为0.25、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90的8种长方体单体高层建筑物顶面的风流场特征进行模拟计算,确定长宽比对长方体建筑物顶面风力机微观选址的影响.结果表明:长宽比越大,建筑顶面低风速区域越大,且风速随高度增长得越慢,而迎风面拐点风速恢复最快;同时由于建...     

基于形体要素的建筑太阳能采暖效率计算方法

为构建简便有效的基于建筑形体要素的太阳能采暖潜力评价方法,以额济纳旗、西安为例,开展西部太阳能采暖效率计算方法研究。将建筑高宽比、高长比、南向窗墙面积比作为太阳能采暖热利用关联紧密的形体要素,经过正交试验、动态能耗模拟、数理统计分析等方法得到基于建筑形体要素的建筑太阳能采暖潜力函数。将该函数图形化表达发现增大建筑高宽比、南向窗墙面积比均能优化建筑太阳能采暖效率。给出在额济纳旗和西安提升建筑太阳能采暖效率的有效措施。该研究并非旨在取代动态模拟工具,而是为建筑设计初期构建一种简便的太阳能采暖设计的热性能分析方法。     

遮阳型节能玻璃的全年节能评价

提出遮阳型节能玻璃的全年节能评价新方法，即太阳辐射综合节能效率SEC计算公式，将夏季遮阳节能与冬季透光节能同时考虑，不仅包含太阳辐射、建筑体形等常规建筑热工问题，而且还加入供暖空调系统设备的能效问题，该评价方法可用于全国不同地区的建筑玻璃系统选型，对建筑物冬季太阳能的合理利用具有积极意义。     

建筑外遮阳构件图释与应用

建筑遮阳技术是建筑节能措施中一种操作简单且行之有效的手段之一。如果采用现代化的遮阳措施，既能控制强光的照射，又能引入适当的自然光照射，更可阻挡太阳辐射热能入侵，轻而易举地遮挡76％～88％的太阳照射，使建筑物室内温度降低8％～15％，从而大幅度降低电能消耗，达到建筑节能的目的。     

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。     

建筑屋顶近壁面湍流动能与太阳辐射温差关系的分析

建筑接收太阳辐射得热后会改变建筑屋顶近壁面的空气温度,而建筑屋顶近壁面的太阳辐射温差与建筑屋顶湍流产生的对流换热会影响光伏组件的工作温度,从而影响搭建于建筑屋顶的光伏组件的性能.以夏季时西安市某未安装光伏组件的建筑屋顶为例,针对上述因素,利用CFD技术并基于ANSYS平台进行了模拟分析.结果显示,建筑屋顶近壁面的湍流动...     

浙江墙面太阳辐射的计算及其分布

引言墙面太阳辐射是直接影响室内温度、光照状况的重要环境因子之一。对建筑物朝向、间距、窗户开设面积的设计,和建筑采暖及降温的设计,以及空调负荷的计算,都必须考虑墙面太阳辐射这一因子。本文介绍墙面太阳辐射的计算方法,并对浙江省各朝向墙面上的太阳辐射值进行计算,为了解我省垂直面上的辐射分布情况提供参考依据。     

遮阳板在建筑节能中的应用研究

太阳辐射对供暖、空调负荷有重要的影响。在中国北方地区的建筑物的窗和墙面上，夏天希望尽可能的减少太阳照射，而冬天则希望多得到太阳照射。因此，遮阳板的合理设计就成为建筑节能的一个重要途径。该文根据天津地区典型气象年的气象资料，对该地区建筑南向窗遮阳板的构造进行建模分析，并对其节能前景进行预测。考虑到建筑物美观、遮阳板自身材料及建筑的层高等因素，在保证冬季的日照的前提下，天津地区南向窗遮阳板宽度宜取0．5～0．9m，距窗户上沿距离0．5～0．8m。安装遮阳板后，南向窗每个夏季可减少太阳辐射得热80～110MJ/m^2。     

太阳热水器在住宅建筑中的应用

太阳热水器在住宅建筑中的应用陆维德一、太阳热水器在住宅建筑中广泛的应用前景众所周知，地球表面所接收到的太阳辐射能是一种低功率密度（太阳常数仅为１３６７Ｗｍ２）而又不稳定的能源．太阳能转换系统的经济性取决于当地的太阳能资源和气候状况，装置的能量转换效率...     

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。     

Calculation of Escaped Solar Energy in Glazing Façade Buildings

ABSTRACT

In building's cooling load calculation, solar heat gain through transparent envelope is calculated by using solar heat gain coefficient which is a thermal performance parameter of window. In traditional buildings, window-wall ratio is small so it's is assumed that the incoming solar radiation can't escape through the window again. But this hypothesis isn't suitable for glazing façade buildings. To calculate the escaped solar energy ratio, a solar radiation model is established on the basis of radiosity-irradiation method and calculated by using the commercial software of Matlab. The impact of time, room geometric dimensioning and absorptance of interior surfaces are evaluated. The numerical calculation results show that the escaped solar radiation ratio varies according to solar radiation incident angle in different times and its maximum value is 8.85% in summer solstice; compare to the width, the depth and height of the room affect the ratio significantly; the reflectance of the floor has greater impact on the escaped solar energy ratio than of other internal surfaces. Finally a fitting formula of escaped solar energy ratio is provided as a function of the ratio between the window area and the internal surface area and of the internal surfaces' absorptance.     

太阳能空气集热建筑模块的运行控制策略

该研究利用可调控的风机和风门,对两种类型集热模块的热输送过程进行了优化实验研究,系统探讨了在供热模式下空气循环方式、模块类型以及质量流率等因素对模块内部空气升温速度、供热量及集热效率等的影响,并提出集热模块运行控制的基本策略。同时通过对模块的简化计算模型进行理论分析,提出了集热模块的运行控制参数方程,为实现模块运行的优化控制提供理论依据。     

建筑节能新方向:太阳能光伏-地源热泵系统

减少我国冬季采暖所造成的大气污染,降低供暖系统的能耗,节约能源一直是建筑节能追求的目标.目前太阳能光伏发电已经成为人类利用太阳能的最主要方式之一,地源热泵已被作为一项旨在解决建筑冷热源问题的新技术,日渐受到人们的重视.将光伏转换与热泵循环有机结合在一起,从而形成了太阳能光伏-地源热泵系统.该系统提高了光电转换和光热吸收效率,光电/光热综合利用,极大地提高了单位面积太阳辐照的利用效率,同时可提高热泵系统在寒冷地区运行的适用性;利用光电效应把太阳能中高能带区域的光能直接转化成电能,可大大提高太阳能的可用能效率;在增加能量储存装置和逆变器的条件下,可以使系统脱离公用电网运行,从而增加了系统的适用性和灵活性;与普通的空气源热泵相比,太阳能地源热泵具有较高的热性能,具有一机多用的功效;与建筑物相结合的太阳能热泵系统,可以增加建筑物的隔热效果,起到减少建筑物冷暖负荷的作用,同时可极大地减少环境污染.     

建筑室内人体太阳辐射得热特性及数值模拟

太阳辐射对建筑室内人体热舒适和建筑能耗有着显著影响.通过实测验证了daylight coefficient(DC)算法模拟太阳辐射强度的准确性.随后基于假人仿真模型采用DC算法计算室内人体平均辐射温度增量(ΔMRT),与SolarCal(SC)算法结果作对比,并对SC算法进行改进.相比原SC算法,改进SC算法与DC算法...     

太阳能光伏光热建筑一体化系统的研究

太阳能光伏光热一体化不仅能够有效降低光伏组件的温度,提高光伏发电效率,而且能够产生热能,从而大大提高了太阳能的转换效率。对光伏光热建筑一体化(BIPV/T)系统的两种主要模式:水冷却型和空气冷却型系统的工作原理和系统模型进行了理论介绍,详细说明了两种系统中热产品在家庭中的应用。并对目前研究情况下两个系统中存在的问题提出了改进方案。与常规建筑相比,光伏光热建筑减少了墙体得热,改善了室内空调负荷状况,提高了建筑节能效果。     

Heat losses from parabolic trough solar collectors

Parabolic trough solar collector usually consists of a parabolic solar energy concentrator, which reflects solar energy into an absorber. The absorber is a tube, painted with solar radiation absorbing material, located at the focal length of the concentrator, usually covered with a totally or partially vacuumed glass tube to minimize the heat losses. Typically, the concentration ratio ranges from 30 to 80, depending on the radius of the parabolic solar energy concentrator. The working fluid can reach a temperature up to 400°C, depending on the concentration ratio, solar intensity, working fluid flow rate and other parameters. Hence, such collectors are an ideal device for power generation and/or water desalination applications. However, as the length of the collector increases and/or the fluid flow rate decreases, the rate of heat losses increases. The length of the collector may reach a point that heat gain becomes equal to the heat losses; therefore, additional length will be passive. The current work introduces an analysis for the mentioned collector for single and double glass tubes. The main objectives of this work are to understand the thermal performance of the collector and identify the heat losses from the collector. The working fluid, tube and glass temperature's variation along the collector is calculated, and variations of the heat losses along the heated tube are estimated. It should be mentioned that the working fluid may experience a phase change as it flows through the tube. Hence, the heat transfer correlation for each phase is different and depends on the void fraction and flow characteristics. However, as a first approximation, the effect of phase change is neglected. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

A generalized methodology for determining the total heat gain through building envelopes

We present a generalized methodology for determining the annual total heat gain through external walls and proofs of large air-conditioned buildings. The methodology is based on the concept of the overall thermal transfer value (OTTV). Respective OTTV equations for building envelopes and roofs are developed through parametric simulations using the DOE-2 computer code. The equations are valid for buildings having different aspect ratios and wall masses. Appropriate coefficients for heat conduction through fenestrations and opaque walls and solar correction factors for wall facades of different orientations are computed from local weather data. The equations allow building designers to make accurate estimates of the total heat gain for the purpose of evaluating energy-efficient building envelope components and air-conditioning systems and plant options. The methodology is validated using DOE-2 computed heat gain results and can be applied to different classes of buildings, construction types and locations.     

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。