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《云南师范大学》 2006年
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基于与太阳能建筑结合的室内热环境研究

魏生贤  
【摘要】:近年来,随着工业的快速发展、人民生活水平的不断提高、建筑能耗的迅猛增长,加之化石燃料的大量消耗,能源问题、环境问题已成为世界各国关注的热点,寻求建筑、能源、环境可持续发展的途径已迫在眉睫。太阳能是一种清洁、取之不尽、对环境非常友好的绿色能源,太阳能与建筑的有机结合是解决上述问题的有效途径之一。太阳能建筑一体化是国际能源、建筑、环境共同友好发展的一大潮流。太阳能建筑涉及内容较广,是多学科交叉发展的结晶,其发展较快,国内外有许多示范工程;但由于理论滞后,就其性能,目前尚未有统一的说法。太阳能低温热水地板辐射采暖系统的加热盘管可隐蔽地埋设于建筑结构层内,能与建筑较好的结合为一体,是目前国际公认的理想的供暖方式,也属于太阳能建筑的研究范畴。本文第一章针对建筑能耗、能源问题、环境问题及本文主要研究内容进行了概述。第二章从美观的角度就国内外太阳能集热器件与建筑结合状况进行了探讨,并给出了较为理想的结合方式。第三章建立了太阳能集热器件与建筑结合后能量传输、转换模型,评价房间热环境的温度模型。在此基础上,对昆明选用圆柱形吸热体真空管集热器各月及年最佳倾角进行了模拟计算,并给出了其全年使用的最佳倾角为23.5°;对于昆明选用真空管集热器和平板型集热器、北京选用真空管集热器处于不同方位、不同倾角与其处于正南方向年最佳倾角时的面积补偿也做了相应研究,研究表明,集热器与建筑屋顶集成后的倾角控制在25°~45°之间,平板型集热器和圆柱形吸热体真空管集热器方位角、A_p/A_(p0)值分别控制在±30°和±60°、2.0和1.3以内为宜。第四章对昆明住宅建筑大面积南窗对室内温度的影响进行了模拟研究,计算结果显示,透过大面积南窗的太阳辐射十分有利于改善室内热环境——夏半年最高室温为25℃,室内无过热现象;冬半年室内温升较大,可达4.5℃~7.5℃,但部分月份室内温度仍低于16℃。第五章对太阳能低温热水地板辐射供暖系统进行了设计和建模,并对系统各主要参数之间的关系进行了模拟分析。第六章针对南窗和地板辐射供暖对房间热环境的综合效应进行了研究和分析;结果显示,同时考虑南窗和地板辐射供暖时,室内热环境可得到更好的改善。第七章对本研究工作做了相应总结和展望。本文的研究成果可为太阳能建筑的设计、发展及推广应用提供部分有价值的参考;对云南推广太阳能建筑一体化提供崭新的理论依据。
【学位授予单位】:云南师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TU111

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【引证文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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6 吴红桥 程佳 记者 陈永耀;两万余大学生沐浴太阳能[N];杭州日报;2005年
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