首页专业论文技术应用政策标准解决方案常用资料经验交流教育培训企业技术专家访谈电力期刊
您现在的位置:北极星电力网 > 技术频道 > 专业论文 > 论太阳能技术(1)

论太阳能技术(1)

北极星电力网技术频道    作者:郑功元   2010/11/6 9:35:35   

  所属频道:  太阳能    关键词:  太阳能 建筑 热量

【论文摘要】: 随着经济的发展,随即而来的就是能源危机和环境污染,利用可再生、无污染的能源已成为现代社会的一个趋势。文章介绍了我国目前太阳能建筑的现实状况,分析了其中的节能潜力,并介绍了太阳能建筑节能的相关内容和实现技术,探讨太阳能建筑节能的可持续发展道路。
  
  
  随着改革开放和经济发展,我国太阳能建筑的面积日趋增大,建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋向,也是当代建筑科学技术的一个新的生长点。抓住机遇,不失时机地推进建筑节能,有利于国民经济持续、快速、健康发展,保护生态环境,实现国家发展的第二步和第三步战略目标,并引导我国建筑业与建筑技术随同世界大潮流迅速前进,太阳能建筑的节能具有很好的前景,大有可为。
  我国地域宽广,房屋建筑规模巨大,约有一半建筑位于北方"三北"地区,由于气候原因,每年约有4- 6个月的采暖期,该地区规定设置集中采暖系统,以往习惯称之为集中采暖地区。中部地区(冬冷夏热地区),即长江流域地区,虽然冬季平均气温高于0℃,但相对湿度较高,冬季湿冷,而夏季又酷热。该地区属于中国经济发达地区,包括长江上游在内,涉及18个省、自治区、直辖市,总面积180万k平方米,人口近4 亿。年工农业总产值占全国40%,人均产值及人均收入均高于全国平均水平。以往由于经济上的原因,该地区一般城镇住宅围护结构无保温措施,也不设置采暖设施,因此冬夏季室内热环境条件相当差。南方属于亚热带气候,夏季气候炎热,降温则是主要解决的问题。
  与发达国家相比,集中采暖地区城镇住宅围护结构保温、气密性较差,供热系统效率较低,单位面积的采暖能耗要高得多。我国已成为世界上建房最多的国家,近年来每年全国建成城镇住宅2 亿平方米以上,随着人民生活的不断改善,人们对于建筑热环境的舒适性要求愈趋迫切,中部地区冬季采暖势在必行,各地"空调热"也日渐高涨。所以,如何尽量利用太阳能、合理建筑设计,对北方集中采暖地区可以减少采暖、空调能耗;而对于中部及南部地区,改善室内热环境条件,达到低水平的室内舒适参数,已成为一个重要的课题。
  我国从80 年代起,对城镇多层住宅应用被动太阳能进行采暖及降温技术已有研究,先后在石家庄、滩纺及杭州等处建成了试点建筑,较好的改善了室内热环境条件。当时的技术路线是由热工外算开始,进而建造示范建筑以验证效果。国外从70年代初期起,投入了相当的力量进行计算机软件的开发工作,应用动态模拟计算,进行建筑热工参数计算分析,进而可以预测室内环境参数,获得应用被动太阳能的最佳建筑设计方案,同时也建设示范建筑以验证软件的可信性。这类从合理建筑及热工设计着手,在增加有限的建设投资下,尽量利用被动太阳能来达到低水平的室内冬夏热环境条件的住宅,这里称为"节能住宅"。
  
  一、各种参数对空温的影响
  为了进行参数研究,首先确定了一个基础方案,即对条状住宅建筑模型,取其南向主立面外窗的窗墙比为30.3%,单层窗,外墙与屋面传热系数均为0.83w/平方米,换气次数为1.1次h,不考虑内部蓄热量。在进行参数分析时,固定其他参数,仅变化一个参数来分析对室温的影响。
  1. 内部蓄热量
  蓄热量会影响室温,特别是对最高室温有影响。冬季,内部蓄热量会使月最高温度降低,而使月最低温度升高,至于月平均温度,则略有升高。显然,内部蓄热量可以改善冬季室内热环境条件。对夏季来说,蓄热量同样也降低了月最高温度及升高了月最低温度,而月平均温度则无多大影响。当建筑模型中一个住户内蓄热量相当于100平方米、200mm厚混凝土墙时,可使八月份住宅最高温度下降3c左右,可使一月份住宅最低温度升高2.8℃,这将对室内热环境有较大的改善。
  2. 换气次数
  可以预见,增加换气次数会使冬季室内热环境变差,但能改善夏季室内热环境。对夏季来说,换气次数由1.1次h增加到10次h,可使八月份月最高温度降低4.4℃、月平均温度下降4.8℃,月最低温度下降7.8℃。显然,冬季换气次数越低越好,如果园护结构、门窗密闭性好,换气次数可以降低到1.5次/h,此时与1.1次h相比,室温可提高2-3℃,      3. 增强夜间通风
  降低夏季室温的一个措施是增强夜间通风,计算了三种方案,一是全天以1. 1次/h换气,第二种方案全天以10次/hh换气,第三种方案则采取白天(早6一晚2l时)1.1次h换气,夜间(晚21一晨6时)加强通风至10次h.计算结果表明,对于内部蓄热量较大时,第三方案与第一方案相比,月最高温度下降3.7℃,月平均温度下降5.2℃,而月最低温度下降达7.7℃。可见增强夜间通风对改善夏季室内热环境是十分奏效的。
  4. 南窗面积
  窗户开启面积既与热损失量有关,也与通过窗户玻璃进入室内的太阳得热量有关。太阳辐射得热量与窗户朝向有密切的关系,相比之下热损失与朝向的关系就不那么密切了。这里分析南向窗户面积对室温的影响。计算三种不同的窗墙比,它们分别是9.3%、30.3%及60.5%。冬季工况计算表明,窗墙比由19.3%增大至60.5%后,一月份最高温度升高3.6℃,平均温度升高2.7℃,而最低温度提高2.5℃的夏季来说,月最高温度、月平均温度及月最低温度分别要提高1.6℃、0.9℃及0.4℃。
  由此可见,南向窗墙比大且具有较大内部蓄热量时,可以改善冬季室内热环境条件;至于夏季,南向窗户面积增大会提高一点室温,使室内热环境条件略为变差-点。
  5. 主立面朝向
  主立面朝向不仅对冬季有影响,而且对夏季也有影响。主立面朝东及朝西时室温相同,与主立面朝南及朝北相比,室内热环境条件都要来得差。对于冬季来说,主立面朝南为最佳。
  6. 水平遮阳板伸出长度
  夏季除了采用加大通风量来降低室温外,另一条途径是在窗户上方设置遮阳板,以减少太阳入射量。计算了不同伸出长度(水平方向)一月及八月份室温情况。由计算可以得出,水平遮阳板对夏季有明显改善室内热环境的作用,但遗憾的是,同时也使冬季室内热环境变差。夏季时,水平遮阳板的伸出长度由0,0.4,0.9及1.5m变化时月平均温度可分别降低1.0,2.0及2.2℃,但冬季却也相应降低了月平均温度0.2,0.7及 2.2℃。
  7. 窗户的层数
  增加窗户层数将减少热损失,但也在一定程度上减少了太阳得热量。采用单层宙及双层宙作计算比较,发现双层窗对冬季室温略有改善(一月份平均室温增加0.9℃),但同样使夏季室温略有变差(八月份平均室温升高0.7℃)。
  8. 外墙、屋面外表面颜色
  外墙、屋面外表面涂成白色会有助于降低夏季室温。进行二种方案比较计算,一种采用吸收率为0.8的深色外表面,另一种吸收率为浅色外表面。计算结果表明,浅色表面可使夏季室内热环境得到明显改善,但同时也使冬季情况变差。在二方案中外墙及屋面传热系数均采取0.83w平方米,八月份平均室温可降低2℃,但一月份平均室温也降低了1.3℃。外墙与屋面保温越好,这种影响将越小。
  9. 外墙与屋面热工设计
  采用三种方案进行比较计算。
  第一方案为外墙与屋面的传热系数及均为0.83w/ (℃。m),
  第二方案外墙K=0.83w/(℃。m),屋面K=0.28w/(℃。m),
  第三方案外墙与屋面K值均为0.28w/(℃。平方米)。

来源:中国论文下载中心
友情链接
北极星工程招聘网北极星电气招聘网北极星火电招聘网北极星风电招聘网北极星水电招聘网北极星环保招聘网北极星光伏招聘网国际节能环保网光伏论坛IC资料网压力传感器招标信息分类电子资料百年建筑网

广告直拨:   媒体合作/投稿:陈女士 010-52898473点击这里给我发消息

关于北极星 | 广告服务 | 会员服务 | 媒体报道 | 营销方案 | 成功案例 | 招聘服务 | 加入我们 | 网站地图 | 在线帮助 | 联系我们 | 排行 |

版权所有 © 1999- 北极星电力网(Bjx.Com.Cn) 运营:北京火山动力网络技术有限公司

京ICP证080169号京ICP备09003304号-2 京公网安备 11010502034458号电子公告服务专项备案