深圳市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計的研究.pdf

1、隨著能源緊缺對我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的嚴(yán)重威脅，社會各界普遍重視對新能源和可再生能源的開發(fā)應(yīng)用。其中太陽能熱水系統(tǒng)堪稱技術(shù)最為成熟，經(jīng)濟(jì)最具競爭力，應(yīng)用最為廣泛，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展最為迅速的太陽能光熱利用技術(shù)。太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設(shè)計將為太陽能的利用開辟更廣闊的空間，同時也能夠為建筑開源節(jié)流。深圳市經(jīng)濟(jì)水平較高，人口密集，對生活熱水的需求量大；同時深圳地處夏熱冬暖地區(qū)，太陽輻射資源相對豐富；此外，城市中建筑形式豐富多樣。介于深圳市這種氣候特

2、點和建筑特點對深圳市太陽能熱水系統(tǒng)與建筑集成設(shè)計進(jìn)行研究具有現(xiàn)實意義。 太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計與常規(guī)熱水供應(yīng)方式的最大區(qū)別在于集熱系統(tǒng)的設(shè)計。對于太陽能集熱器的安裝方式，首先總結(jié)國外先進(jìn)經(jīng)驗，從建筑美學(xué)角度出發(fā)探討集熱器的安裝方式，進(jìn)而總結(jié)深圳市太陽輻射特點及建筑特點，分析適合深圳的集熱器安裝傾角和朝向，并利用Tsun6.5軟件對典型建筑的自遮擋和互遮擋進(jìn)行日照分析確定集熱器安裝位置。通過實際工程測試，分析不同氣象條件下建筑立面安裝

3、集熱器的實際運(yùn)行效果，比較不同集熱器的系統(tǒng)性能從而為集熱器選型和安裝提供數(shù)據(jù)支持； 本論文還利用TRNSYS系統(tǒng)動態(tài)模擬軟件對測試系統(tǒng)進(jìn)行模擬，比較測試結(jié)果和模擬結(jié)果，分析模擬計算的可靠性，然后利用TRNSYS對假定的集中供熱和集中輔助加熱強(qiáng)制太陽能熱水系統(tǒng)進(jìn)行全年動態(tài)模擬，比較全年運(yùn)行的系統(tǒng)在不同集熱器類型、不同安裝角度及朝向情況下的集熱性能和全年太陽能保證率，進(jìn)而綜合深圳地區(qū)能源熱價、集熱器及水箱價格等對太陽能熱水集熱器面積

4、的進(jìn)行優(yōu)化以確定合理的系統(tǒng)太陽能保證率，從而為深圳市太陽能熱水系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計提供參考； 針對別墅、多層及高層建筑分別提出系統(tǒng)設(shè)計方案，結(jié)合新建建筑和既有建筑的太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)計實例，說明集熱器安裝位置確定、根據(jù)用水負(fù)荷等因素計算集熱面積、合理選擇系統(tǒng)形式、布置連接管道、選擇輔助熱源、水泵及管道保溫設(shè)計等設(shè)計程序，對太陽能熱水系統(tǒng)各個組成部分與建筑的融合進(jìn)行探討。 此外，進(jìn)行太陽能熱水系統(tǒng)性能測試的同時對安裝集熱器的墻體進(jìn)行