论文部分内容阅读
由于近年来我国节能建筑的不断发展,特别是住宅单位建筑能耗(或负荷)大幅度降低,为可再生能源(太阳能)的利用创造了条件。本文基于陕北地区丰富的太阳能资源和各家各户安装的太阳能热水器(按当地节能要求),为充分发挥太阳能的作用,提供广泛量大的节能住宅冬季供暖新出路,从工程实际出发以此背景进行研究。本文首先提出一种将太阳能作为唯一采暖热源的供暖系统,并采用TRNSYS软件模拟系统在整个冬天的运行情况,模拟结果显示将太阳能作为唯一的采暖热源能显著地改善室内环境的热舒适度,但在整个供暖季的大部分时间室内的热舒适度并不能得到保证。接着本文提出了两种太阳能与燃气壁挂炉联合供暖的系统形式,并利用TRNSYS软件对其整个供暖季的运行情况进行了模拟,模拟结果显示,与采用天然气分户供暖的供暖系统相比,方案一太阳能与燃气壁挂炉串联供暖整个供暖季可节省能耗7242.44MJ,其中节省天然气用量246.13m3,消耗电量1399.68MJ;方案二太阳能与燃气壁挂炉并联供暖整个供暖季可节省能耗589.96MJ,其中节省天然气用量90.22m3,消耗电量2577.84MJ。方案一具有明显的节能效果,而方案二的节能效果则非常微小,且系统复杂、初投资高。对方案一系统的设计参数进行优化研究,得出了不同阳台朝向条件下安装太阳能集热器的最佳倾角、不同建筑负荷条件下蓄热水箱的最佳容积。对建筑外墙贴聚苯乙烯塑料泡沫板(EPS板),当EPS板厚度增加至9cm时其建筑负荷基本不再随保温层厚度的增厚而发生改变,系统整个供暖季运行能耗也不再减小;在房间内加装温度传感器控制系统运行能收到明显的节能效果。在对供暖系统进行优化和建筑外墙做保温改造之后,整个供暖季建筑热负荷为16870MJ,降低了44.2%;供入房间的热量为21130MJ,降低了60.1%;太阳能的供热量为8993MJ,占中供热量的44.2%,增加了29.7%;整个供暖季天然气消耗量为425.7m3,节省了73.1%,系统总能耗为27841MJ,降低了59.1%。经建筑围护结构改造与系统优化后,建筑整个供暖季的供暖能耗大大降低,取得了非常好的节能效益。