太阳能热利用与建筑结合技术讲座(三)太阳能采暖系统

利用太阳能加热的系统,既可以为用户提供生活热水,又可以为住宅提供建筑采暖。实际上,太阳能采暖系统和太阳能热水系统的基本构成是相似的,因此可以将太阳能采暖系统和太阳能热水系统建成同一套太阳能组合系统。     

针对既有农宅的太阳能热水采暖系统的应用研究

通过对改造既有农宅的太阳能热水采暖系统进行设计、建设及监测,了解太阳能热水采暖系统在实际应用中的采暖效果,并针对既有农宅使用该清洁能源采暖提出一些建议。     

空气源热泵为辅助热源的主被动结合式太阳能采暖系统研究

介绍以空气源热泵为辅助热源的主被动结合式太阳能采暖系统,利用DeST软件模拟计算太阳房的采暖负荷,确定主动部分及辅助热源的设备选型,以验证太阳房的节能效果;对太阳能采暖系统在测试期间的室温结果、运行情况进行分析,计算系统在测试期间产生的能耗。结果显示：被动式阳光房的节能效果显著,被动部分的供热量为121.5 kWh,主动部分的供热量为102.7 kWh,辅助热源的供热量为387.7 kWh,太阳能的贡献率为36.7%,太阳房采暖负荷为43.2 W/m²。     

严寒地区农村住宅围护结构保温改造分析

严寒地区多数农村住宅建筑围护结构热损失严重,造成其采暖能耗增加,强化建筑围护结构的保温性是提高建筑采暖效率的方式之一。以位于严寒地区的安达市某传统农宅为研究对象,采用EnergyPlus对该住宅围护结构的保温性能进行研究,并分析了建筑能耗情况,获得了建筑墙体、玻璃、屋顶等围护结构部位采用保温后的节能效率。研究结果表明：安达地区节能效率较好的墙体和屋顶保温材料为XPS保温板、玻璃窗结构形式为6mm+12mm+6mmLow-E低辐射玻璃;传统农宅采用建筑保温材料后,其节能率可达72.0%,从而降低了农村住宅采暖能耗,并可维持室内良好的热环境。     

太阳能供热采暖技术讲座(5) 太阳能供热采暖系统的设计(上)

<正>一太阳能供热采暖系统设计流程太阳能供热采暖系统是将太阳能转换成热能,供给建筑物冬季采暖和全年其他用热系统,系统的构成与太阳能热水系统类似。系统设计主要涉及以下内容:(1)系统选型;(2)太阳能集热器面积确定;(3)设备选型,如储热水箱、水泵、辅助热源等;(4)采暖、供热末端设计;(5)系统环境和经济效益分析。系统设计流程如图1所示。     

太阳能自采暖农宅设计与研究

设计一种太阳能自采暖农宅示范楼,建筑面积390.25 m2,采用北方四合院的风格设计建造,利用太阳能、热泵、光伏、储热技术满足北方农村建筑全年采暖、空调、照明、热水供应。对其进行设计计算、实际天气下的温度测试分析,结果表明该农宅示范楼具有较高的节能减排效果,是一种理想的太阳能自采暖农宅。     

严寒地区农宅阳光间节能及玻璃优化分析

随着人们对室内环境要求的提高，我国农村住宅建筑（简称：农宅）的能源消耗逐年增加。为减少农宅能耗，降低二氧化碳排放，满足节能需求，提出一种附加阳光间的被动农宅形式。通过EnergyPlus对该附加阳光间农宅进行了分析，获得了其采暖期的建筑能耗，研究了附加阳光间玻璃层数、填充气体及空气层厚度等因素对农宅能耗的影响，并优化了附加阳光间的玻璃结构。研究结果发现，与传统农宅相比，在农宅南侧附加阳光间，可减少建筑采暖能耗1115.64 kw·h。双层玻璃内填充气体种类和空气厚度对建筑能耗影响较大。其中，填充氪气时建筑能耗最低，空气层厚度9mm时建筑节能效果最好。     

太阳能供热采暖技术讲座(3)太阳能采暖和热水组合系统

一 太阳能组合系统的概念 从第二讲介绍的液体集热器太阳能采暖系统可见,太阳能采暖系统和太阳能热水系统的基本构成是非常相似的.为此,国外太阳能界早已将太阳能采暖系统和太阳能热水系统建成同一套系统,并将这种系统称为Solar Combisystem.这是近年来国际上刨造的一个新英语单词,本讲座暂且将它翻译为"太阳能组合系统".利用同一套太阳能采暖和热水组合系统,既可以为建筑物提供房屋采暖,又可以为用户提供生活热水.     

太阳能散热器采暖与热水供应技术实验研究

通过太阳能采暖与热水供应系统在夏热冬冷地区的实验,测试了系统采暖及提供生活热水时,太阳能集热系统、采暖系统、辅助热源等部分的相关数据,并在实验中分别对采暖房间与非采暖房间的室内温度进行了测试。通过实验数据分析了太阳能采暖与热水供应系统在夏热冬冷地区使用应考虑的问题,并给出系统设计及运行过程中提高系统性能的有关建议,为有关设计提供参考。     

村镇住宅建筑太阳能供热系统技术经济分析

以桃李坪村为例分析了村镇住宅建筑的3种太阳能利用形式,即:①太阳能全年热水系统;②太阳能采暖及热水联合系统;③节能建筑(即达到西安市节能65%标准要求)太阳能采暖及热水联合系统。利用动态年计算费用法比较了以上3种利用形式在西安、拉萨及北京地区的技术经济性。研究表明:在西安的太阳辐照条件下,利用太阳能进行采暖的最优集热器面积为3m~2(此时采暖季太阳能采暖率为0%),不宜采用;但利用太阳能供应生活用热水可保证技术、经济性能都较优,具有显著的经济、环境及社会效益。     

燃气氨水吸收式风冷热泵在供暖领域的应用

我国建筑采暖和生活热水的能耗巨大。据统计,1996~2008年我国北方城镇采暖能耗从7200万吨标准煤增加到15300万吨标准煤,占建筑总能耗的23%;2008年我国城镇住宅生活热水总能耗为2810万吨标准煤,占住宅总能耗的23.4%。随着我国城市的高速发展和人民生活水平的不断提高,必然带来用能设备数量和服务水平需求的增长,如果保持现有的采暖和生活热水模式,其能耗还将会大幅度提升。     

北京地区房屋保温评估及冬季采暖与太阳能利用

以北京地区农村房屋结构为研究对象,根据北京地区冬季房屋采暖的要求,对房屋的能量损耗进行评价与分析,并对房屋建筑维护结构进行优化。通过对房屋能耗损失的研究,设计几种不同太阳能光伏发电采暖方案,解决北京市农村地区冬季供暖问题。根据几种太阳能光伏发电采暖方案特点,进行经济分析比较,设计出切实可行的居民取暖方案。利用太阳能光伏发电采暖代替传统农村供暖方式,尽可能减少能源能耗,以及造成的大气污染。     

太阳能辅助CO2热泵供热系统的试验与优化研究

提出一种用于住宅采暖和全年提供生活热水的太阳能辅助CO2热泵供热系统,并将该系统运用于上海地区一座90 m2的示范住宅。其中,真空管集热器阵列的面积为40 m2,CO2热泵压缩机的额定功率为2 k W。通过冬季试验对系统进行性能测试。并在此基础上,运用TRNSYS软件建立系统模型,对包括蓄热水箱容积和工作水箱容积等系统的结构参数进行优化分析。结果表明:在环境温度为4.8℃、机组进出口水温37.9℃和48.6℃的实验工况下,CO2热泵机组的COP可达2.63,CO2热泵单独供热模式的系统性能系数COPS可达2.24;在该文实验工况下,太阳能采暖模式的系统性能系数COPS为14.53;当蓄热水箱和工作水箱的容积分别为0.9 m3和0.7 m3时,系统在整个采暖季的耗电量最小且太阳能的保证率达到65.7%。     

Integration of solar air collector with phase change material wall for a heating system

可再生能源的高效利用是降低建筑能耗的有效方法。将相变储能墙与太阳能热风相结合,可改善太阳能热风采暖的不稳定性,从而提高太阳能的利用效率。通过试验和ANSYS模拟软件对复合系统的分析,确定相变储能墙体的储热特性和合理用量,研究复合采暖系统的室温变化和传热规律,分析相变储能墙对采暖系统的贡献率。结果表明：与未采暖房间相比,复合采暖系统可以使室内平均温度提高7~15℃,该复合采暖系统具有一定的应用前景;当太阳能空气集热器的送风口温度在37~77℃时,相变材料能够充分利用,相变墙整体的相变比例约为40%,从线性回归比例看,复合采暖效果要比太阳能热风采暖效果好。     

太阳能空气集热器和相变储能墙复合采暖系统分析

可再生能源的高效利用是降低建筑能耗的有效方法。将相变储能墙与太阳能热风相结合,可改善太阳能热风采暖的不稳定性,从而提高太阳能的利用效率。通过试验和ANSYS模拟软件对复合系统的分析,确定相变储能墙体的储热特性和合理用量,研究复合采暖系统的室温变化和传热规律,分析相变储能墙对采暖系统的贡献率。结果表明:与未采暖房间相比,复合采暖系统可以使室内平均温度提高7~15℃,该复合采暖系统具有一定的应用前景;当太阳能空气集热器的送风口温度在37~77℃时,相变材料能够充分利用,相变墙整体的相变比例约为40%,从线性回归比例看,复合采暖效果要比太阳能热风采暖效果好。     

内蒙古地区太阳能热水采暖系统的应用研究

太阳能采暖系统是一种满足住户采暖和热水供应需求的新型太阳能热水系统,能有效的减少常规能源的消耗。针对北方寒冷地区气候特点,研究了一套新型的太阳能热水采暖组合系统,阐述了其工作流程,并以内蒙古新能源试验示范基地太阳房为试点,对其太阳能采暖和生活用热水供应的可行性、经济性进了行分析。     

两种太阳能采暖形式的对比与分析

太阳能供热采暖系统是近年来国内逐渐发展起来的太阳能热利用技术.目前,国内安装的太阳能供热采暖系统,大致分为太阳能低温热水地板辐射采暖和太阳能散热器对流采暖两种形式.     

应用于山东省农村地区的太阳能与生物质能联合采暖系统浅析

分析山东省农村地区的采暖现状,以及该地区太阳能和生物质能的资源优势,阐述太阳能与生物质能联合采暖系统的组成,提出农村房屋需先进行围护结构节能改造,才能采用太阳能与生物质能联合采暖系统,并以济南农村某典型单层建筑为例,对太阳能与生物质能联合采暖系统的应用进行经济性分析。     

严寒地区农宅附加太阳房采暖能耗及节能分析

以严寒气候某地区的一处代表性农村住宅为例,探讨了农村住宅附加太阳房的采暖能耗及其节能潜力。基于EnergyPlus研究了附加太阳房前后农村住宅采暖设计温度为14℃、16℃、18℃和20℃时,在最冷日、最冷月以及采暖期的采暖能耗和节能效果。研究结果表明:严寒地区农村住宅附加太阳房后室内温度升高、昼夜温度波动较小,室内热舒适性增加,而且有效降低建筑采暖能耗,其节能率达22.73%;农村住宅采暖设计温度越高,其建筑采暖能耗越大且呈1.4～2.7倍增长;采暖设计温度18℃时,农村住宅附加太阳房节能效率最高。     

西北新农村住宅太阳能地板采暖房间室内舒适度

为了了解我国西北地区新农村住宅冬季室内舒适度状况,研究如何利用当地丰富的太阳能资源来解决农村采暖问题,文章通过试验研究了甘肃省民勤县张麻新村冬季利用太阳能地板进行采暖时新农村住宅的室内舒适度情况,针对采暖期间试验建筑的室内热环境参数和空气品质情况进行了现场测试,并且通过Fanger热舒适指标对新农村住宅的室内舒适度进行了评价。研究结果表明:在室外环境温度高于-7.7℃,全天平均温度高于-2.6℃的晴朗天气条件下,仅在下午16:00以后,利用太阳能地板连续向室内供暖8 h就能保证该新农村住宅各个采暖房间全天的平均温度达到12℃以上,这基本能够满足冬季农村的采暖需求;利用太阳能地板进行采暖能够保证室内具有良好的风环境、湿环境和空气品质。此外,通过计算室内热舒适指标PMVPPD,说明利用太阳能地板进行采暖能够保证室内的舒适度。