管杆搁栅式太阳能空气集热系统与建筑一体化设计研究

【摘要】： 能源是发展国民经济和提高人民生活水平的重要物质基础。在我国,有限的能源资源承载着巨大的人口和环境压力。随着我国经济的发展,建筑能耗占社会总能耗的比重越来越大,太阳能这种可再生能源在建筑中的应用就成为解决我国能源和环境问题的一个重要举措。如何使太阳能与建筑更好的结合从而得以推广应用,是本文要解决的根本问题。 世界范围太阳能光热发展形势喜人,尤其利用太阳能提供生活热水成为最具有发展市场和潜力巨大的行业。但是同样是太阳能光热利用重要方面的空气热利用市场却冷冷清清无人问津。 本文从太阳能空气热利用的角度出发,对几种常用的太阳能空气热利用系统:特朗布墙体、OM太阳能系统、太阳墙系统的技术现状进行了分析,并总结了相应的设计原则。根据太阳能空气热利用的特点及我国现有的一种建筑装饰构件,设计了一种新型的具有装饰功能的管杆搁栅式太阳能空气集热系统,对该集热系统从材料、吸收涂层、系统控制进行了细致的选择和设计,总结出该集热系统的集热热效率和集热性能的公式及计算方法,并进行了实例计算。总结了太阳能建筑设计的主要原则,找出适合我国光热利用建筑一体化方法。以天津地区一栋集合住宅和一栋小型公建为例进行了新型管杆搁栅式空气集热系统与建筑的一体化设计。 本文所进行的新型集热系统设计为太阳能空气热利用与建筑一体化设计提供了一条新思路,有利于提高建筑室内的热舒适性,减少建筑的能耗和对环境的污染。 【关键词】：太阳能 空气热利用 管杆搁栅式集热器 建筑 一体化设计方法
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU18
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-24
• 1.1 能源形势与太阳能利用8-9
• 1.2 太阳能建筑的发展历程9-12
• 1.3 太阳能建筑规划设计原则12-17
• 1.3.1 地形对太阳能建筑的影响12
• 1.3.2 建筑朝向对太阳能建筑的影响12-15
• 1.3.3 日照间距对太阳能建筑的影响15-16
• 1.3.4 主导风向对太阳能建筑的影响16
• 1.3.5 植被种植对太阳能建筑的影响16-17
• 1.4 太阳能建筑单体设计原则17-18
• 1.4.1 建筑体型设计17
• 1.4.2 平面布局设计17-18
• 1.4.3 确定合适的窗墙比18
• 1.5 集热构件与建筑的集成方式18-22
• 1.5.1 与平屋面集成的设计原则19-20
• 1.5.2 与坡屋面集成的设计原则20
• 1.5.3 与立面集成的设计原则20-21
• 1.5.4 与阳台栏板集成的设计原则21
• 1.5.5 与女儿墙、坡檐集成的设计原则21-22
• 1.6 问题的提出22-24
• 1.6.1 一种建筑装饰构件22
• 1.6.2 太阳能空气集热器的特点22-23
• 1.6.3 管杆搁栅式太阳能空气集热器23-24
• 第二章 太阳能空气热利用与建筑一体化的技术现状和设计方法分析24-38
• 2.1 特朗布墙体的技术特点及基本设计原则24-28
• 2.1.1 特朗布墙体形式及发展24-26
• 2.1.2 特朗布墙体工作原理26-27
• 2.1.3 特朗布墙设计原则27-28
• 2.2 OM 太阳能系统的技术特点及基本选用原则28-31
• 2.2.1 OM 系统的技术特点29-30
• 2.2.2 OM 系统的设计原则30-31
• 2.3 太阳墙系统技术特点及基本选用原则31-36
• 2.3.1 系统组成31-32
• 2.3.2 系统原理32-33
• 2.3.3 系统特点33
• 2.3.4 系统设计原则33-36
• 2.4 现有空气热利用系统原理对新型集热器设计的借鉴36-38
• 2.4.1 传热介质的选择36
• 2.4.2 夏季通风降温原理选择36-37
• 2.4.3 热空气的收集、输送和能量的存储37-38
• 第三章 与建筑一体化的管杆搁栅式太阳能空气集热系统设计38-63
• 3.1 管杆搁栅装饰系统的现状分析38-40
• 3.1.1 管杆搁栅装饰系统的应用位置及应用状况分析39
• 3.1.2 管杆搁栅自身的特点及与太阳能结合的可能性39-40
• 3.2 管杆搁栅式集热器设计分析40-52
• 3.2.1 与建筑一体化的管杆搁栅式太阳能空气集热器设计40-42
• 3.2.2 集热器出风口控制设计42-43
• 3.2.3 集热器材料选择43-46
• 3.2.4 集热器表面涂层选择46-49
• 3.2.5 集热器管间距及倾斜角度的确定原则49-52
• 3.3 管杆搁栅式集热器集热效率计算52-63
• 3.3.1 集热器有效利用能52-54
• 3.3.2 集热器热迁移因子和流动因子54
• 3.3.3 集热器设计及效率计算54-57
• 3.3.4 倾斜面的太阳能辐射计算57-58
• 3.3.5 辅助风机功率计算58-63
• 第四章 管杆搁栅式太阳能空气集热系统与建筑一体化方案设计63-68
• 4.1 与住宅建筑一体化设计63-65
• 4.1.1 建筑基本形式63
• 4.1.2 建筑立面设计63-64
• 4.1.3 集热器的选用与面积及集热性能64-65
• 4.2 与小型公建一体化设计65-68
• 4.2.1 建筑基本形式65
• 4.2.2 立面形式65-66
• 4.2.3 集热器的选用与面积及集热性能66-68
• 结语68-76
• 参考文献76-79
• 发表论文和科研情况说明79-80
• 致谢80

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

光伏并网发电与建筑相结合技术的发展概况    原慧军;王效华;张兴磊;

我国90年代铝型材表面处理技术的回顾    朱祖芳

热泵的现状与展望    李先瑞,郎四维

浅论太阳能建筑    裴福,李卫军,郝改红

欧美建筑设计中太阳墙的应用    王崇杰,何文晶,薛一冰

中国新能源和可再生能源发展状况    朱俊生

学习德国经验,开发可再生能源    丁海成,马兵

太阳能发电的进展及建议    杨金焕

美国太阳能热利用考察及思考    杨维菊

新型太阳能彩色选择性吸收涂层的研制    王慧;王浩伟;

    林西

建筑节能气候设计方法研究    郑文晖

太阳房及其组件的热性能研究    郝改红

被动式太阳房室内热环境分析    张红梅

带内置卷帘特朗贝墙的热性能研究    陈星

太阳能建筑发展管理研究    丘佳梅

节能省地型住宅设计探讨——参加全国节能省地型住宅设计竞赛有感    许丽萍;马全明;

农村沼气发展建设问题与对策研究    张敏;赖敏;

太阳墙技术及其建筑一体化应用    黄槐荣;李炎锋;李俊梅;王维;

太阳能热泵多功能复合机实验系统建模与仿真分析    赵芳;许梁;杨前明;孔祥强;

太阳能与建筑一体化的实证研究    陈芝俊;

水源热泵深井水循环系统的分析与研究    倪真,贾学斌

透明导电薄膜对太阳能平板集热器性能的影响    梁庆;徐刚;甄恩明;陈丽华;苗蕾;

轴流式灭火风机气动设计和有效风速理论分析    褚双磊;俞国胜;秦瑞鸿;

NiO-Al_2O_3太阳能选择性吸收薄膜的制备与性能研究    万倩;程旭东;王辉;马涛;

基于抽水蓄能的新能源多能互补发电体系    张西子;

集热蓄热墙式太阳房的室内环境模拟分析    沈娇;李德英;

蓄热型太阳能热泵空调技术经济分析    黄炜;张琳邡;肖占;纪河;

农村可再生能源综合建设对CO_2减排的贡献    魏泉源;肖俊华;

太阳能冷暖热水三联供系统的模拟研究    黄涛;袁东立;狄彦强;

太阳能光谱选择性吸收保护涂层    杨中周;于翔;肖国丰;付志强;

太阳墙与太阳能建筑一体化    杜文淳;裴清清;

生物质能利用与发展    张鑫;王梅;张晓娟;

双馈感应风力发电机组建模及其对无功的调节    王茂春;严干贵;崔杨;吴学鹏;

轴流叶轮叶片角度对轴流式灭火风机气动性能影响的试验研究    褚双磊;俞国胜;

云南省生物质气化技术研究现状    徐庆贤;谢建;张无敌;宋洪川;尹芳;李建昌;

甘肃能源产业发展研究    张涛

蓄冷降温式太阳电池组件材料和热特性的理论与实验研究    秦红

高效对旋风机的流场特性研究与设计优化    许剑

大规模风电场群联网的源网协调性研究    崔杨

基于管网计算理论的通用锅炉水动力计算系统的研究与应用    谢金芳

绝缘子超疏水涂层制备方法与防冰性能研究    赵玉顺

高层住宅太阳能热水系统一体化设计研究    杜晓辉

太阳能热风采暖系统与村镇建筑一体化研究    李宪莉

太阳能相变蓄热供暖系统理论及实验研究    李志永

高寒地区利用太阳能改善农户热舒适性的实证研究    罗光华

轴流式通风机气动噪声分布特性的数值研究    李连举

寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究    吴启任

风光联合发电系统建模与设计    陈丽

西部地区可再生能源的立法保障研究    杨艳艳

平板太阳能集热器抗冻方法研究    李芷昕

污水源热泵的设计及应用    于蕾

U型玻璃真空管太阳能集热器热性能研究与优化设计    安玉娇

高效太阳能功能涂料的研究及应用    李海亮

基于无线通信技术的热泵供热控制系统的研究    高雪为

太阳能—热泵供暖系统集成研究    李洁

民用住宅被动式太阳能建筑的研究    陈季红

市场经济国家的节能激励政策措施    王庆一

选择性吸收黑色镍-锡合金镀层的研究    费敬银;周爱梅;王宝珑;

铝阳极氧化的新措施和新技术    朱祖芳

城市绿化覆盖率与气温的关系    刘梦飞

铝型材阳极氧化的表面机械预处理    朱祖芳

脉冲氧化与恒流氧化的氧化过程和氧化膜性能    贝红斌，朱祖芳，候江源

继往开来 开创电力需求侧管理新阶段    

担保机制在节能领域中的应用——EMC商业贷款担保计划    朱翠萍

绿色建筑与可持续发展    赵苏,杨合

太阳能采油    颂阳;

太阳能自行车    

国际太阳能新闻    敏感

太阳能和风能在开发西部的重要作用    杨联康;

美国1987财政年度太阳能的预算    刘景民;刘灵;

太阳能输水装置    

太阳能貯水间    邹占武;韩春梅;

太阳能冷库    

国际太阳能新闻    

太阳能存储罐发电    陈鸿潮

北京市某农村居民住宅太阳能地板辐射供暖系统的实验分析    于喜哲;李德英;高岩;

太阳能利用及太阳能新材料发展状况    宋力昕;章俞之;

温州市太阳能资源初步评估    郑峰;吴正可;

新千年中国太阳能光伏的曙光    崔容强;胡宏勋;秦玉茂;殷石健;黄燕;孙铁囤;车孝轩;

太阳能固体除湿制冷吸附剂的特性研究    崔群;姚虎卿;陶刚;

对黑龙江省太阳能开发利用的思考与建议    康树人;

太阳能在建筑物供暖空调系统中的应用    李忠;郑瑞澄;何涛;

太阳能在便携式小家电产品中的一种应用    陈永郑;张磊;鹿红伟;吴民安;陈坚波;周国勇;王世阳;李良;

太阳能+热泵热水工程节能分析    苑金芳;李红;

太阳能再生式连续除湿换热器的试验研究    赵耀;葛天舒;代彦军;

皇明跨品牌领养太阳能“孤儿”    周春玲

中国太阳能秋交会将现身今年经洽会    周青松姜玉涛

德国面临太阳能组件短缺    陈曙辉　编译

探访北京首座太阳能大厦    本报记者 霍霞

太阳能与墨西哥农业    袁炎长

全市倾力打造的系统工程    本报评论员

“五星太阳能”现代营销理念见成效    马津

“绿色环保”太阳能的推广者    本报记者 杨自力 刘衍华 通讯员 主明春

铸就节能阳光伟业    高海燕

太阳能产业步入“科学的春天”    

喷射器与太阳能喷射式制冷系统研究    张博

小型高效太阳能吸收式制冷系统涡旋发生器特性研究    王艳

Ni-AlN太阳能选择性吸收涂层中频磁控溅射技术研究    周家斌

太阳能光合生物制氢系统及其光谱耦合特性研究    张军合

耐候性太阳选择性吸收涂层的研究    黄群武

太阳能光合细菌连续制氢试验系统研究    李刚

太阳能土壤蓄热供暖（冷）系统埋地换热器性能研究    王芳

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

直膨式太阳能热泵热水装置的优化分析与变容量运行研究    李郁武

熔盐体系中甲烷还原氧化锌制取合成气和金属锌的基础研究    敖先权

管杆搁栅式太阳能空气集热系统与建筑一体化设计研究    李纪伟

同乐太阳能企业的现存问题与发展对策    黄润华

太阳能吸附式制冷装置系统研究    张运真

光伏并网发电系统及其控制策略的研究    李征

振荡流热管的研究及其在太阳能集热器中的应用    陈传宝

新型太阳能路灯控制器设计与实现    彭路明

太阳能地源热泵式空调系统研究    刘逸

太阳能烟囱数值模拟与自然通风的非线性研究    王晓冬

风光互补发电控制系统的研究与开发    王宇

自适应复精度太阳跟踪平台    孙茵茵