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《天津大学》 2010年
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高层住宅太阳能热水系统一体化设计研究

杜晓辉  
【摘要】:“哥本哈根世界气候会议”结束后,中国以高姿态对国内的碳排放提出了自己的标准,“低碳”将成为国家积极推广的主题,绿色能源利用必将继续发挥巨大的推动作用。日益兴起的高层住宅建筑,严重的能耗问题已经显现,生活热水的总负荷占到建筑总能耗的10%~20%。采用太阳能供应生活热水成为发展趋势,然而在实际应用过程中,在建筑设计与太阳能设备的协调性及后期物业管理机制等方面,出现很多问题,阻滞了太阳能热水系统在高层住宅中的进一步推广。 本文从建筑设计角度,首先针对高层住宅的常用三种太阳能热水系统形式,对每户用热水成本与应用特点进行了比较,提出集中太阳能热水系统的优势与发展潜力。然后针对高层住宅与集中太阳能热水系统设备相关的整合方法,以及与系统后期运行管理之间的关系等,通过定量研究与定性分析,提出相关设计建议,为建筑师进行高层住宅太阳能热水系统一体化设计应用提供参考。本论文主要在以下几点进行研究: (1)结合某高层住宅集中太阳能热水系统,对2009年6月份~10月份的太阳能热利用测试数据进行了整理,分析计算了不同气象条件下的太阳能保证率、辅助热源供热率与用热水成本,为高层住宅太阳能一体化设计分析提供数据支持。 (2)对具有代表意义的高层住区太阳能热水利用情况进行调研,分析了高层住户用热习惯与影响因素,提出不同经济地区的人均用热水量估算值,供建筑师在确定集热面积、集热控制规模、运行管理政策的制定等环节参考。 (3)定量计算了不同形式的集热器与不同屋顶结合时的有效得热量,提出一种折线双坡不对称集热屋顶设计思路,分析与其相适应的平面组合关系,并对屋顶集热规模的计算进行了探讨。 (4)定量研究立面集热器与窗口遮阳功能的关系,分析了集热器与立面结合的适宜倾角与间距,并对其有效得热量进行计算;结合典型高层住宅布局模式,研究不同高度的遮挡高层住宅对北向住宅的日照影响,得出集热器最低悬挂高度的影响规律,为建筑师在高层住区规划与集热器在立面的布置方案提供依据。 (5)分析了集中太阳能系统热水成本的构成及相关影响,结合调研数据,提出适应于集中太阳能热水系统的用热管理方法与计量方式。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TU822

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【引证文献】
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【同被引文献】
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