青藏高寒农牧区被动式太阳能暖房热性能数值模拟研究

青藏高寒农牧区海拔较高,气候寒冷,冬季较长,日夜温差大。采用传统的供暖方式,如煤或牛粪生物质燃料的煤炉,不能有效的解决当地冬季室内环境热舒适等相关问题。此区域的优势是太阳能资源非常丰富,采用被动式太阳能暖房解决冬季供暖问题是一种有效的技术路线。本文以青海省海东市互助县哈拉直沟乡新添堡村一所新建居住建筑为研究对象,采用IES-VE数值模拟和现场调查,研究了此建筑东房(附加集热墙和太阳能炕)、西房,中房(中左,中间,中右)以及阳光间供暖季6种房间室内环境逐时变化温度,同时对比研究了1月16日(晴天)和1月22日(阴天)典型日,六种房间逐时温度分布特性。研究结果表明晴天全天不同时刻东房室内环境温度明显高于西房和中房,与西房室内最大温差达近11℃,阳光间的昼夜温差最大,最高温差高达30℃左右;阴天东房与其他各房间的温差有所减小,但其室内环境温度也明显高于其他房间,最大温差高达近8℃,阴天其余房间温差相差不大,最高温差不超过3℃,温度普遍偏低。     

基于太阳能炕采暖的被动式暖房测试研究

测试青海省互助县一农户暖房太阳能炕采暖系统,分析室内温度和炕面温度变化情况,对比有无太阳能炕采暖房间的热性能差异,发现太阳能炕采暖系统夜间运行及全天运行时,室内温度均比无太阳能炕的房间高,根据对太阳能供暖节能率分析计算得出,全天运行时太阳能炕采暖系统节能率更高。     

两种太阳能地板采暖系统室内热湿环境的对比实验研究

在两个房间分别安装太阳能空气集热地板出风采暖系统和太阳能低温热水地板辐射采暖系统,并在竖直方向布置温湿度测点,启动系统记录实验数据,分析比较了两套系统下室内温度梯度与相对湿度。得出两套系统下的室内热湿环境优势与不足。空气式地暖白天室内温度上升较快但在夜晚衰减幅度也较大,需借助辅助采暖设备才能满足采暖需求;热水地暖蓄热相对较好,全天均能基本满足采暖需求。     

耦合蓄热闭式循环空气层太阳能供暖建筑热性能研究

为了研究均匀辐射墙室内环境调控特性,本研究通过搭建采用空气套构造及墙体内置蓄热材料的闭式循环太阳能供暖实验房和普通构造的对比房,进行了冬季热性能运行实验研究。研究结果表明,采用耦合蓄热闭式循环空气层太阳能供暖系统,即便对于轻质结构供暖房间,也仍然获得了良好的均匀辐射供暖环境;TCM蓄热材料控温效果明显,在相同的室外温度的条件下,使夜间实验房室内空气温度比对比房最大高10℃。另外,对透光围护结构实施夜间保温对抑制昼夜室温波动效果明显。     

太阳能通风结合相变墙在苏北沿海的应用研究

结合苏北沿海地区的气候特点,通过对苏北沿海代表性城市盐城地区的室外温度、太阳光线强度等外部环境展开分析,选择相变温度以及潜热较为合理的相变材料展开实验,从而了解太阳能烟囱以及相变蓄热墙在改变室内热环境和针对负荷所表现出的削峰移峰2个方面影响作用。实验结果显示,在盐城同样的室外温度环境下,采用相变墙的房间具有明显的隔热保温作用,有效提升了室内环境的舒适度。充分说明,相变房温度条件得到了改善,房间给人更高的舒适感,降低了空调负荷,达到了节约能源的目的。     

高原寒冷地区太阳辐射对室内热环境影响

以拉萨地区某多层办公建筑为研究对象,对供暖期测试日(全天晴朗、晴转阴)逐时太阳辐射强度模拟计算,对测试日室外温度、风速进行实测。分析太阳辐射对测试房间(分别选取南向房间2间,北向房间2间,其中1间南向测试房间不供暖)室内温湿度的影响。结合实测结果,对拉萨地区供暖系统、建筑的优化设计提出建议。     

石蜡蓄热太阳能炕在北方农村住宅中的应用

本文针对北方农村地区的生活习惯设计了一套采用石蜡蓄热的太阳能采暖炕系统,不仅很好的利用太阳能这种清洁能源解决了炕的采暖问题,还可以在夏季提供部分生活热水。该太阳能炕系统中封装的石蜡由于其良好相变特性和较高的相变潜热,冬季供暖时段白天可在太阳能炕中续存一定的热量,晚上利用相变潜热释放的热量有效保证炕面温度,达到节能和提高舒适性的目的。对实际搭建的太阳能炕系统进行四个连续周期的测量表明,太阳辐照良好的情况下太阳能炕面平均温度可保证30~40℃的人体舒适性温度,具有很好的实际使用价值。     

太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统应用于乌鲁木齐地区办公建筑的实验研究

提出了一种新型太阳能相变蓄热地板辐射供暖系统,并针对乌鲁木齐一典型办公建筑搭建了实验台。基于太阳能相变蓄热传热理论提出了该系统冬季供暖运行方法;基于热性能指标对所构建的系统不同工况下的供暖性能进行了评价。实验结果表明:冬季室外太阳日辐照度高于20MJ/m~2时,利用该系统可以实现完全利用太阳能供暖,供暖房间操作温度比非供暖房间温度高6~7℃;在太阳辐照度满足蓄热需求时,该系统所采用的DX-53相变板单位质量蓄热量为水的2倍;依据实验得出的运行工况,系统在冬季供暖期平均太阳能保证率为63%,在11月和3月则高达77%和100%。     

北京某教学楼采暖节能改造能耗模拟与实测分析

高校建筑具有很大的节能空间,本文运用TRANSYS-17能耗模拟软件对北京市某高校教学楼采暖期能耗进行模拟分析,测算节能改造方案的节能率,并对比了连续两个采暖期的实测室温。模拟结果发现,增设外墙外保温后,采暖节能量为351 765 282kJ,节能率为19.78%。通过室温实测对比发现,室外温度基本相同时,增设外墙外保温后房间温度普遍升高1~3℃。如果该教学楼进一步进行分时采暖改造,即非寒假采暖期白天7:00~22:00期间16~18℃采暖,夜间22:00~7:00期间5℃采暖;寒假期间全天5℃采暖。则采暖节能量可达614 256 842kJ,节能率可达34.55%。     

严寒地区太阳能通风墙的热性能试验研究

以太阳能通风墙为研究对象,利用已建成的1∶1实体模型,针对不同构造的集热板、集热罩和热传输方式对太阳能通风墙热性能的影响进行了试验研究。试验结果表明,集热墙与地下蓄热式通风口同时开启的工况下,白天室内平均温度提高了7.6℃,夜间提高了1.8℃,且温度下降速率缓慢,有效地抑制了室温的波动;单框双玻塑钢集热罩腔体内温度白天的峰值为62.3℃,在20:00室外温度为6.1℃的情况下仍能达到16.5℃左右,比Ⅰ型高1.8℃,阻止了腔体热量损失的减少,提高了建筑的热稳定性;蓝膜集热板白天的集热效率比普通集热板高3%左右,夜间的保温性能更是比其高出了一倍。     

太阳能辅热相变蓄能火炕供暖系统实验研究

将相变蓄能和毛细管网型太阳能供热2种技术同时运用在火炕上,通过实验研究相变蓄能材料和太阳能毛细管网低温热水联合辅助供暖时对室内温度和舒适性的影响,得出采用该系统的房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为40.96℃、39.06℃、37.52℃,温差最大处仅为3℃;普通房间炕头、炕中、炕尾的平均温度分别为65.7℃、43.28℃、39.82℃,温差大于20℃,夜间炕面温度下降阶段,铺有相变材料的炕面温度下降缓慢,在0:00~7:00之间均高于普通火炕炕面温度,优势明显。新模式下的房间白天室内平均温度比普通房间提高10.83℃,夜间比普通房间高7.21℃,大大改善了农居室内及炕面的舒适性。     

北方地区太阳能新风系统应用分析研究

利用温度、热流巡检仪以及便携式热舒适仪等装置对太阳能新风房间与普通房间的温度、热流等参数变化进行了对比实验.分析冬季工况下太阳能新风房间热特性情况,同时利用CFD技术对太阳能新风房间及普通房间的各项热物理参数进行模拟,并与实验结果进行对比分析.研究表明,在相同的室外环境下,太阳能新风房间使得室内温度比普通房间高出1～2℃,且波动幅度小于普通墙房间.     

干旱寒冷地区农村绿色建筑节能技术集成模式研究

针对农宅体型系数大、保温性能差、采暖系统效率低下、室内热舒适性差等问题提出了适合干旱寒冷地区的农村绿色建筑技术集成模式,通过改变户型、加强围护结构保温、采用被动式和主动式太阳能采暖技术、地下蓄热技术,降低房间体形系数、提高房间保温性能及房间温度的稳定性,从而提高了所有房间的热舒适性。通过对示范农宅的测试,在室外平均温度为0℃的情况下,客厅温度平均温度在15.9℃;南向主卧平均温度在17.8℃,室内平均温度都在14℃以上,房间热舒适性较好,该农村绿色建筑技术集成模式可在西北干旱寒冷地区进行推广。     

带通风流道的光伏墙散热性能实验研究

夏季非空调房间由于室内存在热源以及墙体蓄热,使得房间温度高于室外温度。因此探究非空调房间带通风流道的光伏外墙散热性能,对非空调房间带通风流道的光伏墙和非空调房间普通墙进行实验对比研究。对比发现,对于实验墙体在测试时段内,夏季全天平均散热量可达到9 125. 95 kJ/m~2,并且非空调房间带通风流道的光伏墙在外界环境温度较高且有较强的太阳辐射强度时,比普通墙体有更大的散热效果,而在室外温度较低且无太阳辐射时,比普通墙体散热效果较差。     

蓄热型空气源热泵直凝式地暖系统除霜模式研究

文章介绍了一种蓄热型空气源热泵直凝式地暖系统,并对其除霜模式进行了实验研究。通过实验测试,分别对两种除霜模式下压缩机的吸气压力,排气压力,地暖填充层表面平均温度和室内环境平均温度进行对比分析。实验结果表明在蓄热除霜模式下压缩机的吸气压力和排气压力高于常规逆循环除霜模式,有利于稳定除霜过程,提高冷凝温度,缩短除霜时间,并且填充层表面温度和室内环境平均温度高,更有利于采暖房间的热舒适性。     

不同室外温度下复叠式空气源热泵蓄能除霜运行特性实验研究(1):供热/蓄热模式

介绍了该系统的工作原理和结构。实验研究了2种室外温度工况下,该系统在开启常规制热模式和蓄热模式时的运行特性。结果表明:在开启蓄热模式时,2种工况下机组都能正常运行,高低温级吸排气压力和温度受到的影响很小;2种工况下蓄热期供热量平均值均占常规制热模式时的97%以上,开启蓄热模式基本不影响系统正常制热;该系统能在-18～-9℃的低温范围内正常运行,蓄热器最低蓄热量可达到3 413kJ,满足设计要求。     

一种混凝土太阳能蓄能炕的热性能试验研究

设计了一种蓄热层为混凝土的太阳能蓄能炕系统,实验研究了各个测试位置的温度参数,一方面,从炕面平均温度、炕面升温速度、炕面降温速度和炕面温度标准差等4个角度出发与传统火炕进行了热特性对比分析,并计算了使用太阳能炕后单位面积污染物的减排量。另一方面,结合经济性进一步对比分析了混凝土炕与混凝土复合炕和石蜡炕的供热特性。实验结果表明:混凝土蓄能炕与混凝土复合炕和石蜡炕相比供热效果稍显不足,但是其系统初投资低,供热效果相比较传统火炕优势明显,其炕面温度分布均匀,炕面平均温度提高了10℃,起到了改善冬季室内环境的作用。     

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。     

基于相变储能和毛细管网末端的太阳能利用集成系统

提出该集成系统方案,以沈阳某建筑为研究对象搭建了相应的实验平台。冬季晴天运行测试结果表明太阳能热风供暖系统供热量约29 386.2kJ,能够承担实验房间白天的供暖热负荷;太阳能热水供暖系统供热量约27 832.63kJ,在围护结构蓄热的辅助下,基本能够满足实验房间夜间供暖需求;整个测试期间平均室温基本可维持在16℃以上,太阳能利用集成系统运行效果较好。     

被动式太阳能集热墙和新型节能灶炕耦合运行模式下农村住宅室内热环境的研究

以大连地区农村住宅为对象,采用现场实测和问卷调查方式,研究了半吊炕及被动式太阳能集热墙对室内热环境的调节作用,从室内温湿度、炕表面温度及运行方式、人为因素影响等方面对热环境进行了评价。被动式太阳能集热墙与新型节能灶炕耦合运行模式明显好于炕单独作用,虽然前者初投资增加了10%,但每个冬季可节省供暖用煤50%左右。