一、光伏建筑空调的稳定控制(论文文献综述)
林成楷[1](2021)在《半透明光伏外窗建筑光热环境评价及多目标参数优化研究》文中进行了进一步梳理随着社会的发展和人居生活品质的提高,建筑能耗突出的问题日益显着化,而作为建筑热工性能较为薄弱室外透光围护结构的性能改善,则成为建筑节能的关键问题之一。半透明光伏窗通过将光伏组件和普通白玻璃进行组合,在满足建筑采光、装饰等需求时,还可以利用太阳能产生清洁电力,具有良好的主动节能优势。但由于光伏外窗的光热性能具有一定的特殊性,对室内光热环境的影响也有其显着的特征,这导致其与传统玻璃窗的设计与应用有所不同,仍有待进一步深入研究。因此,本文探讨了光伏外窗建筑热环境、光环境和能耗水平方面的可选择评价指标,并通过实验平台的实验测试结果,定性描述光伏外窗房间和普通窗房间的环境参数变化特征,并得到光伏外窗房间及普通窗房间的室内环境是典型非均匀、非稳态的热环境的结论。在此基础上,进行了光伏外窗和普通窗建筑内的光热耦合影响的适应性热评价实验,先通过两类房间的光热环境参数的实验数据,并结合已有的光伏窗和普通窗视觉舒适阈值和普通窗生理效应阈值,运用样本均数方差分析法验证了光热耦合效应的显着性,从而建立起基于光热耦合影响的a PMV评价模型,并且发现,光伏外窗建筑的生理效应照度下限阈值为400lx,这与普通玻璃建筑的生理效应照度下限阈值有是不同的。之后,采用基于灰色关联改进型TOPSIS法对太原地区和成都地区的双层光伏外窗设计方案进了多目标优化分析和方案层面的选优,为双层光伏外窗的实际工程实际应用提供了技术思路;并且,通过德尔菲专家调查法确定了光伏外窗建筑热环境、光环境和能耗水平方面运行层面的指标的主观权重值,在类比了动力机械工程领域的RCM理论的基础上,建立起基于组合赋权法光伏外窗建筑运行状态的综合性能评价模型,并以实验平台的光伏外窗建筑为例,分析其测试期间的的运行综合性能值以及各方面指标的变化情况,并提出了基于指标阈值与综合性能阈值耦合控制方法,为光伏外窗与建筑设备之间运行的协调和合理集成提供了可行的技术思路。本文的研究结论如下:(1)光伏外窗房间和普通窗房间的室内热环境都属于典型的非稳态、非均匀环境,其根本原因在于太阳辐射造成了室内热环境的分布不均匀性,其日变化使得室内热环境参数的变化波动性较大。非稳态体现于被测量环境的温度变化幅度大多数时段超过1K,且温度的漂移和斜变率也超过2K/h。非均匀性体现于两个房间在室内各围护结构内表面平均温度间的变异系数也体现出很强的日变化规律,且在中午时段的变异系数水平最高;(2)光伏外窗房间的室内工作面照度水平整体上低于普通窗房间,同时,二者的照度舒适阈值范围和生理效应的显着性阈值也不同,前者照度舒适阈值为400lx-2000lx,生理效应的显着性阈值为400lx,后者照度舒适阈值为450lx-2000lx,生理效应的显着性阈值为500lx;并且,光热耦合效应对热感觉的影响在统计学角度上为显着性,基于不同照度范围的划分,计算出各个照度范围内相应的自适应系数,建立起两个房间各自的基于光热耦合效应的a PMV模型;(3)根据以已有的研究成果所提出的采光环境动态评价指标s UDI、建筑净能耗和建筑节能率等评价指标为基础,根据逼近理想解的排序法、灰色关联分析法、熵值法的原理,综合几种常用评价方法的优点,建立了基于灰色关联改进的TOPSIS双层光伏外窗建筑采光与能耗评价模型;该评价模型的建立为光伏外窗建筑设计方案优化提供了一条新的可行途径。该评价模型具有工程应用性高,能在根据工程实际情况以及结合相关软件模拟的情况下进行实际应用,比较出各个方案的相对优劣程度;(4)本文进行了有关光伏外窗建筑的热环境、光环境及能耗水平方面的权重专家征询调研并获得了有关以上三个方面的主观权重值并对其进行显着性检验,之后,建立起基于组合赋权法的光伏窗建筑运行状态综合性能评价模型,并验证了该模型基于a PMV评价指标的预测状态综合性能值与实际计算的状态综合性能值的吻合度是良好的。结合光伏外窗建筑自由运行时的各性能指标值的日运行特征和所建立的预测状态综合性能值运算机制,提出了起光伏外窗建筑运行动态的综合调控的控制逻辑和可行的运行模式。这一控制方法能保证为光伏外窗与建筑设备之间运行的协调和合理集成的目标得以实现。本文的研究成果可为我国双层半透明光伏外窗建筑的室内热环境与光环境评价提供理论支撑,并为既有光伏外窗设计方案选优和光伏外窗与建筑设备之间运行的协调和合理集成提供技术依据和理论支撑。
韩可东[2](2021)在《光伏直驱冰蓄冷空调系统实验与模拟研究》文中研究指明随着全球能源消耗不断增加,环境问题日益严重。作为能源消费大国的中国,对于化石能源的依赖带来的问题愈发严重。随着我国政府提出的2030碳达峰2060碳中和的目标,新能源开发和节能减排成为我国重要的发展战略和发展目标。发展可再生能源,降低化石能源在能源总消耗中占比,拓展新能源在人们生产生活过程中的应用场景,是未来一个阶段的主题。在社会总能耗中,建筑能耗的占比逐年增加,近几年已经达到近40%,其中制冷占比较大。太阳能作为一种可再生能源,能够替代传统化石能源为人类提供能量。且其与建筑制冷需求存在着非常紧密的联系。对于制冷需求越旺盛的地区,其太阳能往往越充足。太阳能与地区温度存在强烈的正相关关系。将太阳能与建筑结合起来,能够利用太阳能对建筑进行空调制冷,拓展了太阳能的利用场景,满足了建筑夏天时的空调负荷,为节能减排,降低化石能源的依赖提供了一种理想的太阳能利用方式。太阳能光伏制冷技术是通过光伏发电,驱动压缩机,从而驱动整个制冷系统循环。由于太阳能的周期性变化,缺少储能装置使得夜间无法满足制冷需求。将太阳能光伏制冷与冰蓄冷技术结合,能够有效的利用太阳能,储存冷量,为建筑供冷。因此,本文提出了一种太阳能光伏直流压缩机驱动的冰蓄冷空调系统。该系统采用直流压缩机与PV直接相连,无蓄电池,无逆变器,由光伏阵列直接供电,驱动制冷系统运行。其能在白天接收太阳能,用以制冰蓄冷,在夜晚利用风机盘管将储存的冷量释放出来,达到空调和使用太阳能节能减排的目的。与相同情况下采用市电的系统相比,其能够有效减少二氧化碳约3.39吨。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)设计和搭建了光伏直驱冰蓄冷空调系统的实验平台,研究了该系统在动态环境中的性能表现,并对影响该系统效率的参数做了进一步分析,实验结果表明:该系统能够蓄冰6.38 kg,蓄冷6.67 MJ,能在夜间保持房间温度低于25℃长达2小时,而对比间的温度一直在32℃以上。其制冷循环的效率为1.028,制冰蓄冷过程的性能系数为7.0%。并研究了本系统中辐照对光伏效率的影响。分析后发现,定转速无蓄电池情况下的光伏制冷系统,其最高瞬时光伏效率能够达到13.5%,随着辐照增加,其光伏转换效率逐渐下降。此外,还研究了制冰量与冰层直径的关系,以及制约融冰空调过程的主要因素保温的影响。(2)建立了光伏直驱冰蓄冷空调系统制冰蓄冷过程的理论模型,并通过实验数据验证了该模型。在该模型的基础上,研究了环境温度、冰蓄冷槽蓄水量以及初始水温、冰层厚度等因素的影响。其模拟结果表明:环境温度对于系统运行具有较明显的影响,环境温度每升高3 K,制冷效率下降约10%。将冰蓄冷槽放置在阴凉通风处,可以提高系统效率和制冷量。冰蓄冷槽初始水温和蓄水量影响系统的潜热和显热,进而影响系统的效率和制冷量。此外,冰层厚度对于系统的制冷效率也存在制约,最大冰层厚度建议不超过1.5 cm。本文提出了一种新的转速控制策略,能够有效匹配光伏阵列与压缩机,优化所需光伏板数量至3块,将原先实验得到的太阳能利用率提升了至少54%。
肖莹[3](2021)在《蓄电型模块化光伏空调机组性能优化匹配设计研究》文中研究指明我国低纬度岛礁地区常年处于高温高湿环境,建筑空调降温需求极大,而当地太阳能资源极其丰富,利用太阳能空调技术是低纬度孤立岛礁地区室内热环境营造的有效手段。同时,孤立岛礁地区处于重要军事战略位置,对太阳能空调设备的快速组装、灵活替换提出了特殊要求;然而现有太阳能空调系统多由传统模式空调改造而成,存在设备分散,组装、替换耗时长等问题,无法满足孤立岛礁战备设备特征需求。现如今集成模块化技术以其操作简便、组装灵活、施工高效的特点广泛应用于紧急事态建造、军事战略部署等方面。因此,考虑将模块化技术思路应用于光伏空调系统,开发模块化光伏空调机组,是岛礁战备特殊需求下有效解决人居建筑环境营造问题的适宜技术方法。本文首先介绍了模块化光伏空调机组基本原理及集成方式,揭示了机组内部设备运行及室外环境条件对机组内温度的影响关系,阐明了模块化机组内部各部件耦合传热过程,并建立了基于设备集成热堆积性能衰减的热力学过程模型;之后研制加工出蓄电型模块化光伏空调机组,对机组实际性能进行了实验测试分析,利用实验数据对模块化光伏空调机组热堆积性能衰减模型进行了验证;针对不同类型空调建筑,在以屋顶光伏面积为约束的太阳能保证率要求下,提出了模块化光伏空调机组与建筑匹配设计方法,并利用该方法对低纬度岛礁某科研楼建筑进行了匹配计算分析,明确了模块化光伏空调机组在不同情况下的运行性能。研究过程和主要结论如下:(1)通过理论分析揭示了模块化集成光伏空调机组热力学机理。主要包括模块化光伏空调机组内部的部件散热,以及模块化光伏空调机组四周与室外环境之间的散热两个过程;模块化机箱内部散热导致温度升高将影响机箱内各部件效率,基于此,最终建立了模块化光伏空调机组内部热堆积性能衰减热力耦合模型。(2)通过实验测试对模块化机组堆积性能衰减模型进行校准。分析发现:逆变器逆变效率模型的可决系数R2=0.9022;蓄电池充电效率模型的可决系数为=0.8705;空调负载中耗电量修正系数模型的可决系数为R2=0.9100;太阳能光伏组件模型的可决系数为R2=0.9100;整体模型采用机箱内温度进行验证,整体模型的可决系数为R2=0.9440。(3)研制模块化光伏空调机组,并对系统进行实测得到COP及运行特性。分析发现:月性能测试中,交流蓄电型模块化光伏空调系统在光伏独立供电条件下,机组COP为:2.95-3.28;直流蓄电型模块化光伏空调系统在光伏独立供电条件下,机组COP为:2.93-3.13。此外,交流、直流蓄电型模块化光伏空调机组在晴天高效运行,独特的蓄电特性使其在短期阴天、雨天也能良好运行。(4)通过对模块化光伏空调机组与极端热湿气候区某建筑匹配分析可得:对于模块化光伏空调机组中有限蓄能条件下,办公房间、办公建筑比住宅房间、住宅建筑适用性更高;其中住宅房间对蓄电模块的容量要求更高。
陈迎亚[4](2021)在《极端热湿气候区太阳能空调系统匹配及优化研究》文中指出低纬度岛礁处于极端热湿气候区,具有高温、高湿及强辐射等极端气候特征,岛礁建筑常年受多强场的极端气候条件作用,仅依靠建筑隔热、遮阳、自然通风等被动技术难以满足人体基本热舒适需求,室内环境全年依赖降温、除湿设备系统。但是各岛礁散布于远离陆地的浩瀚海洋,常规能源匮乏,若将长途运输而来的军备燃油用于驱动空调,代价过于巨大。极端热湿气候区太阳能资源丰富,建筑热湿负荷与太阳能供给规律存在正向同步关系,因此建筑热环境调节的最佳途径是太阳能空调系统,并且极端热湿气候区空调常年运行,太阳能空调的投入产出比高。我国建筑热工设计气候分区不包括极端热湿气候区低纬度岛礁,现行建筑标准、负荷计算方法等均基于内陆的高纬度地区,不适用低纬度岛礁。因此需要根据岛礁气候特征重新构建掌握当地的建筑负荷特性,且采用太阳能降温除湿系统,则提出更多的计算参数要求、涉及新的设计原理与方法。鉴于岛礁面积有限,难以提供额外的太阳能收集场地,空气调节所需的太阳能资源,只能依托建筑屋顶铺设光伏或集热器等进行收集转换,因此建筑冷负荷与制冷量、电力消耗与热力消耗、湿负荷与除湿再生量这些动态矛盾关系,必须通过建筑物自身结构,在建筑物内部的封闭系统内进行调解,以实现供能用能的平衡。基于此,本研究围绕低纬度岛礁多场强作用下负荷特性、岛礁建筑负荷削减策略、太阳能空调系统自持化理论及设计、太阳能空调独立除湿系统性能及匹配优化、太阳能空调除湿系统实验研究、岛礁光伏发电增效技术等六个方面展开研究。主要研究内容及结论如下:(1)完善了低纬度岛礁多场强作用下的建筑负荷计算方法。针对低纬度岛礁高温、高湿、强辐射的气候特征和四季不分明、太阳高度角大、建筑南北差异小的地域特征,建立了以温度和湿度为热湿迁移驱动势的热湿耦合方程,提出了低纬度岛礁多场强作用下,基于热湿迁移的建筑负荷计算方法,完善了现有规范对低纬度岛礁负荷计算的缺失问题。明确了低纬度岛礁建筑负荷特性及朝向负荷特性,冷负荷整体特征为:负荷均值小、波动小、全年持续时间久、累计负荷大;朝向负荷特征为:东西差异大,南北差异小。明确了辐射、温差、湿度等因素对建筑负荷的影响关系,建筑负荷构成特征为:相对湿度占比最大,其次为太阳辐射,温差占比最小,此外低纬度岛礁的显热潜热占比基本相同,建筑热环境营造须同时利用降温和除湿技术。(2)低纬度岛礁建筑负荷削减策略研究。针对低纬度岛礁高额的建筑负荷问题,结合低纬度地区空气温度高及全方位强辐射的特点,以建筑围护结构隔热、通风、遮阳的被动节能技术展开,采用了双层通风遮阳屋顶+综合外遮阳+保温隔热层的综合负荷削减策略,经计算综合负荷削减率高达29.2%,负荷削减策略最大限度降低建筑负荷,为太阳能空调系统在低纬度岛礁的运行奠定了现实依据。(3)太阳能空调系统适宜性分析及自持化理论。根据极端热湿气候区的气候特征,对常见太阳能空调系统进行方案适宜性分析,提出了适宜于岛礁建筑的“光伏驱动+集热器再生+多联机降温+独立除湿”的太阳能空调独立除湿组合式系统,系统采用光伏驱动与光热再生的耦合运行方式,实现了光伏驱动、光热再生、冷凝回收、温湿度独立控制等多种技术组合。提出了基于“负荷特性—削减策略—用能平衡”的全流程太阳能空调岛礁建筑用能自持化设计方法,依托建筑自身收集、转换及储存太阳能资源,通过合理匹配冷负荷与制冷、除湿与再生的动态过程,最终实现空调用能自持化。通过建立太阳能空调建筑自持化能量平衡模型,计算得到,依靠建筑自身面积收集转化太阳能,最多可满足近五层的岛礁建筑太阳能空调系统自持化运行。(4)太阳能空调独立除湿系统性能及匹配优化。建立了太阳能空调溶液除湿系统和太阳能空调转轮除湿系统两种组合式系统数学模型,通过MATLAB数值计算结果表明,对于太阳能空调溶液除湿组合式系统,再生温度和再生热量随着室外空气含湿量的增加而增加。再生温度和再生热量均随室内空气相对湿度的增加而降低。系统可回收的冷凝热量随着除湿量的增加而增加。对于太阳能空调转轮除湿组合式系统,除湿能力随再生温度的升高而增大,随回风比的增大而减小。冷却能力随再生温度的升高而增大,随回风比的增大而减小。随着再生温度的升高,制冷机的冷凝热量和再生空气的预热温度升高。两种组合式系统均能较好地匹配低温热源进行余热回收,有效降低系统能耗,适宜于极端热湿气候区的应用。(5)太阳能空调转轮除湿系统实验研究。在西部绿色建筑国家重点实验室太阳能光热光伏综合应用平台搭建了太阳能空调与转轮除湿组合式系统,以测试系统的设计运行性能,包括冷凝回收热量、发用电能量平衡等。测试得到,太阳能空调系统通过冷凝器余热回收与集热器的梯级加热,可分别使再生温度提高15.3℃与90.4℃;太阳能空调系统不仅实现了能源自给,而且还产生了7.2%的剩余电量。可见对于常规能源匮乏但是太阳能资源丰富的极端热湿气候区具有很好的应用意义。(6)岛礁光伏发电增效技术。光伏系统是影响自持化太阳能空调系统运行可靠性的直接因素,低纬度岛礁的高温天气和镶嵌式安装方式会使光伏大幅升温,导致发电效率线性降低。研究从热力学角度对光伏系统进行降温增效,以提高太阳能空调系统的保证率。研究提出了一种管板式的光伏主动冷却系统,并进行了结构布局和参数优化。通过建立光伏冷却系统热电耦合模型,依次分析了光伏管板式冷却系统的管间距、管径、管间距及流速等参数对光伏冷却的影响效果,通过数值模拟得到,当管板式PV冷却系统参数分别为Type C,管径20 mm,管间距50 mm,流速0.10m/s时,冷却效果最好。然后,针对该优化配置,搭建光伏冷却系统的实验平台,测试结果表明光伏冷却系统可有效降低光伏表面温度,比非冷却系统降低约31.4℃。并且通过数据拟合发现,PV的转换效率和(?)效率均与质量流量呈指数函数关系,随着质量流量的增加而增加并趋于稳定,逐渐达到最大值11.9%和12.4%。
刘科[5](2021)在《夏热冬冷地区高大空间公共建筑低碳设计研究》文中认为碳排放是指以CO2为主的温室气体排放,大量碳排放加剧气候变化,造成温室效应,使全球气温上升,威胁人类生存和可持续发展,人类活动对化石能源的过度依赖是导致碳排放问题的主要诱因。目前全球主要通过碳排放量衡量各行业对气候变化的影响程度,建筑业是主要碳排放行业之一,建筑业的低碳发展是引领我国低碳道路的周期引擎。目前针对建筑低碳设计研究已有相关成果,但仍存在一定的局限性:对于建筑的低碳化发展不够重视,低碳设计理念认识模糊,多通过相关技术的堆叠,注重相关低碳措施的应用,忽视了建筑低碳化的指标性效果。如何在建筑设计阶段基于相关碳排放量化指标真正实现公共建筑的低碳化是本研究的重要内容。高大空间公共建筑是碳排放强度最高的公共建筑之一,具有巨大的低碳潜力。本文基于地域性特征,针对夏热冬冷地区高大空间公共建筑展开具体的低碳设计研究。首先梳理建筑低碳设计相关理论基础,通过对相关低碳评价体系的研究,总结落实建筑低碳设计的要素指标。其次落实建筑全生命周期碳排放量化与评测方法,开发相应的建筑低碳设计辅助工具。进而从设计策略和技术措施两方面具体展开建筑低碳设计研究。最后通过盐城城南新区教师培训中心项目的应用验证研究的可行性与低碳设计效果。本研究主要成果有:明确了建筑的低碳化特征与低碳设计理念,建筑的低碳设计应从全生命周期视角兼顾建筑各阶段,包含但不等同于节能设计;构建了以碳排放指标为效果导向的建筑低碳设计方法,初步建立了建筑低碳设计流程框架;建筑设计应着重考虑的低碳环节包括:建材的使用、能源的使用、植被的碳汇、建筑碳排放量的计算;完善了适用于设计阶段的建筑全生命周期碳排放量化与评测分析方法,开发夏热冬冷地区公共建筑碳排放量化与评测工具(CEQE-PB HSCW);针对夏热冬冷地区高大空间公共建筑,提供了包含设计策略与技术措施的低碳设计指导;通过在盐城城南新区教师培训中心项目中采用可再生能源、被动式空间调节、主动式节约技术、绿植碳汇系统、绿色低碳建材和低碳施工等方面的具体设计措施17项,最终求得项目全生命周期碳排放量情况,项目符合碳排放量比2005年基准值降低45%的低碳目标,年碳排放量比2005年基准值降低了61%。在进一步优化设计中,得出低碳化使用建材带来的减排贡献率可达67%。针对建筑全生命周期的低碳设计优化,不仅需要通过运行阶段的节能与绿植固碳,同时要强调低碳化地使用建材。论文正文17.2万余字,图片202张,表格85幅。
周超[6](2020)在《户用吹胀板式PVT热泵系统热电冷多联供特性研究》文中研究指明太阳能作为一种清洁可再生能源,对其高效、深度开发利用并实现其建筑一体化,对有效解决我国建筑领域能源短缺和环境污染问题具有重要意义。建筑冬季需要采暖、夏季需要空调、全年需要供应电力和生活热水,面对建筑多样化的能源供应需求,目前现有的太阳能光热利用和光伏发电技术,无论是组件的光电或光热转换效率、还是功能单一的组件结构形式和太阳能利用系统形式等,都无法满足上述建筑多种用能需求,且存在着组件占地面积大等问题。为此,本文从进一步提高太阳能综合利用效率、同时满足建筑多种用能需求的角度出发,把天空长波辐射冷却、吹胀板式换热技术和热泵技术融入太阳能综合利用过程,来研究解决光电与光热一体化和太阳能制热与制冷一体化的问题,提出了吹胀板式PVT组件和PVT热泵多能联供系统,并采用理论分析、试验研究、性能仿真相结合的研究方法,开展了以下内容的研究工作。(1)提出了吹胀板式PVT热泵热电冷多能联产联供系统,设计开发了吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件,分析了该系统在各种运行工况下的工作原理;论述了新型吹胀板式PVT组件的结构形式设计和工作原理,提出了 PVT热泵系统产能性能和运行特性的性能评价方法。(2)采用试验研究方法,对吹胀板式PVT热泵系统及吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件进行了试验研究,深化设计了 PVT热泵系统并建设了试验平台,分析了试验系统的误差大小;分析表明,该试验系统的光伏发电性能参数和制热性能参数的测试误差均小于5%,制冷性能参数的测试误差均小于10%。(3)针对吹胀板式PVT热泵系统夏季热电冷运行模式的研究需求,利用上述试验平台,试验研究了夏季PVT热泵系统热电冷三联供性能和热电冷联合运行特性;结果表明,在夏季外界自然工况下,试验系统白天全天的平均光伏发电效率为13.6%,白天的平均制热COPt为6.16,夜间的平均制冷COPc为2.8,与相同额定发电功率的常规光伏组件相比,PVT热泵系统的PVT组件光伏发电量提升了 10~15%。(4)试验并分析了过渡季和冬季该系统的热电联供性能和热电联合运行特性;结果表明,试验系统在过渡季外界自然工况下白天全天的平均光伏发电效率为11.9%,白天的平均制热COPt为5;在冬季自然工况下白天全天的平均光伏发电效率为10.3%,白天的平均制热COPt为4.4;该系统在各个季节的各种模式下均能长时间稳定运行。(5)采用数学建模与理论分析的方法,建立了以吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件传热模型为核心的吹胀板式PVT热泵系统数学模型,完成了该模型的理论求解结果的试验验证;结果表明,理论求解结果与试验结果的偏差均在11%以内,为进一步开展该PVT热泵系统的性能仿真与经济性评价提供了理论模型基础。(6)针对不同建筑面积的居住建筑用能需求,提出了吹胀板式PVT热泵系统在户用供能系统中的应用方式;通过性能仿真,分析了不同工况下环境参数对PVT热泵系统热电冷性能的影响大小,研究了该系统的地区适用性;利用试验与仿真结果,进一步分析了户用吹胀板式PVT热泵系统的技术经济性及其影响因素,提出了在我国北方地区应用该系统的经济运行模式。结果表明,与建筑的各类常规供能形式相比,该户用吹胀板式PVT热泵系统具有可观的年净收益,投资回收期约为3~4年。
王登甲,吴航,刘艳峰,王莹莹,王丽娟,刘加平[7](2020)在《孤立岛礁自持化光伏空调建筑能量平衡优化匹配研究》文中研究指明对建筑空调系统用能与光伏系统供能进行动态平衡理论分析,在建筑能量平衡的基础上,提出适用于空调系统的自持化光伏系统设计计算方法,并给出光伏空调建筑的热工匹配设计方法,编制匹配优化分析软件。以海南省琼海市为例,分别针对住宅及办公建筑,通过软件计算以及数值分析获得数种空调制冷方式及建筑光伏安装方式条件,以冷指标为约束的自持化建筑热工限定条件等结果,验证匹配分析方法和优化分析软件的合理性。
雷舒尧[8](2020)在《夏热冬冷地区某居住建筑能耗分析与可再生能源应用研究》文中提出随着我国城镇化速度的加快,建筑业规模不断扩大,导致了建筑能源消耗的增长,在此背景下“近零能耗建筑”因其低能耗、高能效、对环境污染少且人居舒适性好等特点,逐渐成为目前应对建筑节能的关键所在,而方案阶段的建筑设计是实现近零能耗建筑的重要途径。本文以南京地区一典型高层居住建筑为例,选取影响建筑能耗的多个围护结构热工参数并确定模拟阈值,利用Sketch Up、Open Studio、EnergyPlus软件对多热工参数进行设计优化研究。根据建筑施工图纸等信息建立基础模型,针对设定阈值范围内的外墙传热系数、屋面传热系数、外窗传热系数、外窗太阳得热系数进行节能优化设计,以围护结构节能率为指标,分析其节能效果;通过敏感性分析确定对建筑能耗影响较大的热工参数,针对参数组合方案进行能耗模拟,选择最节能的方案,并计算其最大节能贡献率。接着,在优化围护结构热工性能的基础上加入光伏系统和地源热泵系统进行建筑整体节能设计,使其满足近零能耗建筑要求。研究表明:(1)外窗太阳得热系数的节能潜力最大,外墙传热系数次之,当外窗太阳得热系数取0.40,外墙传热系数取0.30W/(m2·K)时,围护结构节能率为15.73%,空调供暖能耗在建筑全年总能耗中的占比由42.24%下降至38.12%;(2)户式光伏板和屋顶集中式光伏板的最佳安装角度分别为45.21°和33.05°,若均选用最佳安装角度,集中式光伏系统的全年产电量比户式光伏系统高出11.56%,二者全年共可满足建筑7.9万k Wh的用电需求,负担39.5%的照明和设备系统用电需求;(3)若将建筑冷热源系统形式换成户式地源热泵系统,则单位面积供冷能耗可降低23%,单位面积供暖能耗可降低25%,地源热泵系统在夏季运行时制冷性能系数可保持在4左右,在冬季运行时制热性能系数可保持在3左右;(4)经过围护结构热工性能优化、光伏系统设计和户式地源热泵系统设计的优化后模型,其单位面积一次能源消耗总量为51.171k Wh/(m2·a),相较于原始建筑模型下降了35.2%,光伏系统能源替代率为23.7%,地源热泵可再生能源贡献率为38.76%,满足国家近零能耗建筑标准。因此,设定合适的围护结构热工性能参数的限值,是降低建筑本体能耗的有效途径,再加以主动节能技术措施提高能源设备与系统的运行效率,充分利用可再生能源,是实现近零能耗建筑乃至零能耗建筑的必要手段。本文的研究为夏热冬冷地区近零能耗居住建筑的设计提供了参考方案,为户式光伏系统和户式地源热泵的推广和应用提供理论支撑,对未来建筑节能和能源节约有积极意义。
张婧[9](2020)在《日本办公建筑低碳设计策略研究》文中认为21世纪以来,由建筑活动产生的大量资源、能源消耗和温室气体排放问题引起了人们关注。办公建筑数量在公共建筑中占比最大,其能源消耗问题尤为突出,研究低碳办公建筑设计对于降低能源消耗、减少建筑碳排放以及改善环境等问题具有重要价值。但目前我国的研究和实践处于起步阶段,对低碳办公建筑的研究和实践案例也较少。日本属于较早关注建筑碳排放的国家,本文通过对日本典型低碳办公建筑的分析,探究其低碳设计方法及减碳情况。在此基础上,总结日本低碳办公建筑设计策略,从建筑设计角度提出全面降低碳排放的有效途径,形成易于建筑师把控的低碳设计策略体系,希望为我国办公建筑的低碳设计起到一定参考作用,为减碳事业的开展实施贡献微薄之力。具体研究内容包括:1.对日本办公建筑的基本情况进行梳理,包括发展脉络、分类、功能构成;对其设计要点进行总结,包括结构材料、空间布局、设备系统等;2.对日本低碳建筑研究及发展现状进行概括总结,包括发展脉络、认定制度、相关法律政策等,并结合设计要点,对影响办公建筑碳排放的因素进行分析;3.从影响因素出发,选取不同规模及类型的日本典型低碳办公建筑进行调研,对其低碳设计情况进行梳理分析,并对其减碳效果进行总结评价;4.基于调研案例,总结日本实现低碳办公建筑的基本策略。从结构与材料、空间与构件、设备与能源、长寿与防灾、拆除与回收五个方面展开论述,并结合其他相关实例进一步说明。5.总结日本办公建筑低碳设计策略,并简要分析我国办公建筑低碳化存在的问题,得到经验和启示,供我国建筑从业者借鉴参考。
袁云[10](2020)在《新型光伏光热建筑一体化组件及系统性能研究》文中研究指明随着我国能源消耗量的持续性增长,能源紧张以及环境污染问题日益严峻。使用清洁能源,开发和推广可再生能源利用技术具有重大意义。太阳能以其分布广泛、获取方便、清洁无污染等优势,在可再生能源利用中获得普遍关注。在我国社会总能耗中建筑能耗所占比重较大,具有较大节能潜力。光伏光热建筑一体化(BIPV/T)是一种理想的太阳能利用方式,可以为用户提供热能和电能而不占用额外的面积。本文提出一种新型光伏光热一体化(PV/T)组件,通过数值模拟的方法,研究集热管尺寸、集热板厚度、集热管间距对组件换热性能的影响,确定PV/T组件最佳结构参数。以上海地区一栋二层建筑为例,将PV/T组件集成于屋顶,建立复合空气源热泵的BIPV/T系统,并以空气源热泵系统作为参考系统。利用TRNSYS模拟研究两种系统性能并进行对比分析,探讨BIPV/T系统的节能及经济性。首先,本文在水冷型PV/T组件的典型结构基础上,设计了一种利用毛细管网冷却光伏板的新型PV/T组件,建立了合理模型并验证。以PV/T组件热效率,出口平均水温,光伏板平均温度、热流密度等为评价指标,研究冷却通道结构参数对组件换热性能的影响。结果表明,集热管尺寸对PV/T组件换热性能影响较小,小管径下组件热效率略有提升;集热板厚度对PV/T组件换热性能基本无影响;集热管间距对PV/T组件换热性能影响显着,集热管间距越小,换热性能越好。新型PV/T组件最佳结构参数为:集热管尺寸3.4×0.55mm,集热板厚度0.3mm,集热管间距10mm。与采用铜管集热的参考PV/T组件相比,二者热效率差距较小,综合考虑热效率、重量、成本、环境效益等因素,毛细管替代铜管集热的PV/T组件具有可行性。然后,以上海地区一栋两层住宅为例,利用典型气象年数据进行了负荷计算,根据建筑负荷特点及太阳能资源分析,得出太阳能利用的可行性。将新型PV/T组件与屋顶相结合,设计了采用空气源热泵作为辅助冷热源的BIPV/T系统,系统具有夏季制冷、冬季采暖、全年发电及提供生活热水的功能。并以空气源热泵系统作为参考系统,提出了两种系统不同季节下的运行模式及系统控制策略,在TRNSYS软件中搭建了系统仿真模型并确定各部件设计参数。最后,模拟并分析了典型气象条件下BIPV/T系统和空气源热泵系统全年的运行情况和系统性能。对比分析结果表明,建筑集成PV/T组件可减少建筑采暖热负荷,增加建筑空调冷负荷。总体而言,BIPV/T系统与参考系统相比,降低了建筑采暖/制冷耗能及生活热水耗能。BIPV/T系统全年发电量大于建筑总能耗需求,在保证建筑物制冷、采暖、生活热水的能耗需求时,系统全年可实现6235.2k Wh的电量收益。对系统的经济性分析表明,BIPV/T系统的动态追加投资回收期为12.6年,低于系统寿命,系统具有较好节能性及经济性。
二、光伏建筑空调的稳定控制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、光伏建筑空调的稳定控制(论文提纲范文)
(1)半透明光伏外窗建筑光热环境评价及多目标参数优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 太阳能能光伏窗国内外研究现状 |
1.3 本文主要研究内容与意义 |
第2章 建筑热环境、光环境与建筑能耗方面评价指标介绍 |
2.1 建筑热环境评价指标介绍 |
2.2 建筑光环境评价指标介绍 |
2.3 建筑能耗水平评价指标介绍 |
2.4 本章小结 |
第3章 光伏外窗实验平台介绍及热环境测试实验结果与分析 |
3.1 光伏外窗试验平台介绍 |
3.2 实验中所用到的仪器的介绍与使用方法 |
3.3 实验平台热环境测试结果与分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于光热耦合影响的适应性热评价模型的构建 |
4.1 光热耦合环境舒适度评价实验及结果分析 |
4.2 基于光热耦合影响的热适应性预测评价热感觉模型的建立 |
4.3 本章小结 |
第5章 基于灰色关联改进型TOPSIS法的光伏外窗采光和建筑能耗综合性能评价 |
5.1 TOPSIS方法原理介绍 |
5.2 双层光伏外窗建筑采光与能耗性能评价模型的指标选取与构建 |
5.3 双层光伏外窗建筑采光与能耗性能评价模型的应用案例分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 基于组合赋权法的光伏窗建筑运行状态综合性能评价 |
6.1 德尔菲专家调查法介绍与问卷设计 |
6.2 德尔菲专家调查法结果分析及主观权重值的确定 |
6.3 基于组合赋权法的光伏窗建筑运行状态综合性能评价模型的构建 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 本文的主要结论 |
7.2 研究展望 |
附表 |
附表A 关于光伏建筑综合性能评价指标调查 |
附表B 光伏建筑光热舒适协同评价调查问卷 |
附表C 实验室内外环境参数测试记录表 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(2)光伏直驱冰蓄冷空调系统实验与模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 能源概况 |
1.1.1 世界能源概况 |
1.1.2 我国能源结构与形势 |
1.2 太阳能 |
1.2.1 我国太阳能分布 |
1.2.2 太阳能利用 |
1.3 太阳能制冷 |
1.3.1 太阳能制冷技术概况 |
1.3.2 太阳能光伏制冷技术 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第二章 光伏直驱冰蓄冷空调实验平台 |
2.1 光伏直驱冰蓄冷空调工作原理 |
2.2 实验平台搭建 |
2.3 系统主要部件参数 |
2.3.1 光伏板阵列 |
2.3.2 直流压缩机 |
2.3.3 蒸发盘管 |
2.3.4 风机盘管与水泵 |
2.4 系统所使用的测量仪器 |
2.4.1 温度测量 |
2.4.2 太阳辐照测量 |
2.4.3 电压电流测量和采集 |
2.5 系统性能评估及误差分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 光伏直驱冰蓄冷空调系统实验研究 |
3.1 光伏直驱冰蓄冷空调的性能研究 |
3.2 光伏板数量、太阳辐照以及η-_(PV)之间的关系 |
3.3 最大冰层直径和总的制冰量之间的关系 |
3.4 融冰空调过程与保温的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 光伏直驱冰蓄冷空调数理模型及验证 |
4.1 制冰蓄冷过程数理模型 |
4.2 模型求解 |
4.3 模型验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 光伏直驱冰蓄冷空调系统数值研究 |
5.1 环境温度的影响 |
5.2 冰蓄冷槽初始水温的影响 |
5.3 冰蓄冷槽蓄水量的影响 |
5.4 冰层厚度的影响 |
5.5 压缩机转速的影响 |
5.6 对碳排放的影响 |
5.7 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录1 符号表 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(3)蓄电型模块化光伏空调机组性能优化匹配设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 交流光伏制冷系统设计及研究 |
1.2.2 直流光伏制冷系统设计及研究 |
1.2.3 光伏制冷系统模型研究 |
1.3 研究内容及技术路线 |
1.3.1 存在问题及研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究技术路线 |
2 模块化光伏空调原理及集成热力过程 |
2.1 模块化光伏空调机组工作原理 |
2.1.1 交流蓄电型模块化光伏空调机组 |
2.1.2 直流蓄电型模块化光伏空调机组 |
2.2 模块化光伏空调机组构成 |
2.2.1 制冷模块 |
2.2.2 蓄电模块 |
2.2.3 控制逆变模块 |
2.3 模块化光伏空调热力耦合过程分析及建模 |
2.3.1 模块化空调机组机箱箱体壁面传热 |
2.3.2 模块化空调机组内部传热过程 |
2.4 系统设备集成热堆积性能衰减模型 |
2.4.1 太阳能电池组件模型 |
2.4.2 空调负载热干扰模型 |
2.4.3 蓄电池热干扰模型 |
2.4.4 控制器模型 |
2.4.5 逆变器效率 |
2.4.6 光伏系统热干扰能量平衡数学模型 |
2.5 模块化光伏空调热力耦合模型仿真计算方法 |
2.6 本章小结 |
3 模块化光伏空调机组关键部件设计及模型实验校准 |
3.1 模块化光伏空调机组关键部件参数设计 |
3.1.1 制冷系统热力学计算 |
3.1.2 模块化机组功率确定 |
3.1.3 控制逆变一体机容量确定 |
3.1.4 蓄电池容量参数确定 |
3.2 模块化光伏空调机组实验分析 |
3.2.1 实验系统构成 |
3.2.2 测点的布置及仪器 |
3.2.3 实验结果 |
3.3 系统设备集成热堆积性能衰减模型校正 |
3.3.1 逆变器逆变效率校正 |
3.3.2 蓄电池充电效率校正 |
3.3.3 空调负载热干扰模型校正 |
3.3.4 光伏发电量校正 |
3.3.5 整体模型验证 |
3.4 本章小结 |
4 模块化光伏空调机组研制加工及运行特性研究 |
4.1 模块化机组的设计调试及加工 |
4.1.1 结构设计 |
4.1.2 模块化光伏空调机组设计加工参数 |
4.1.3 模块化光伏空调机组制作与调试运行 |
4.2 模块化光伏空调机组实验测试 |
4.2.1 实验平台的搭建 |
4.2.2 实验结果和分析 |
4.3 本章小结 |
5 模块化光伏空调机组与建筑匹配优化设计 |
5.1 模块化光伏空调建筑匹配设计基本原理 |
5.2 光伏建筑模块化机组集成匹配设计方法 |
5.2.1 建筑各房间负荷的计算 |
5.2.2 模块化光伏空调机组选择 |
5.2.3 模块化光伏空调系统光伏板的确定 |
5.2.4 屋顶面积和光伏面积的校核 |
5.3 极端热湿区科研楼模块化光伏空调系统匹配案例计算 |
5.3.1 科研楼简介与负荷计算 |
5.3.2 模块化光伏空调系统光伏板的确定 |
5.3.3 科研楼各房间太阳能保证率和光伏板块数的确定 |
5.3.4 模块化光伏空调运行性能分析 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 课题展望 |
参考文献 |
附录 图表目录 |
致谢 |
(4)极端热湿气候区太阳能空调系统匹配及优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
主要符号表 |
1.绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 太阳能空调系统研究 |
1.2.2 太阳能空调机组形式研究 |
1.2.3 太阳能与除湿系统研究 |
1.3 本文研究的目的 |
1.4 本文研究的主要内容工作 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 研究路线 |
2.极端热湿气候区低纬度岛礁建筑负荷特性 |
2.1 概述 |
2.2 极端热湿气候区地理位置及气候特征 |
2.2.1 极端热湿气候区地理位置 |
2.2.2 极端热湿气候区气候特征 |
2.3 低纬度岛礁多场强作用下的建筑负荷计算方法 |
2.3.1 低纬度地区太阳与建筑方位模型 |
2.3.2 建筑透明围护结构的太阳辐射得热量 |
2.3.3 建筑非透明围护结构得热量 |
2.3.4 围护结构湿负荷迁移分析 |
2.3.5 岛礁建筑室内热湿平衡方程 |
2.4 低纬度岛礁建筑负荷特性分析 |
2.4.1 建筑负荷特征 |
2.4.2 建筑冷负荷构成特征 |
2.4.3 建筑冷负荷朝向特性 |
2.5 低纬度岛礁建筑负荷削减策略 |
2.5.1 双层通风遮阳综合屋顶技术 |
2.5.2 建筑隔热隔湿技术 |
2.5.3 负荷削减策略 |
2.6 本章小结 |
3.低纬度岛礁建筑太阳能空调系统自持化研究 |
3.1 概述 |
3.2 极端热湿气候区太阳能空调系统选用方案适宜性研究 |
3.2.1 太阳能空调系统分析 |
3.2.2 除湿系统分析 |
3.2.3 太阳能空调系统方案适宜性分析 |
3.3 太阳能空调岛礁建筑用能自持化设计方法 |
3.4 太阳能空调建筑自持化能量平衡模型 |
3.4.1 太阳能空调系统的电力和热力平衡模型 |
3.4.2 光伏发电数学模型 |
3.4.3 太阳能集热量数学模型 |
3.4.4 空调制冷量数学模型 |
3.4.5 换热器模型 |
3.5 自持化太阳能空调系统判定分析 |
3.5.1 自持化太阳能空调系统能耗分析 |
3.5.2 太阳能空调系统自持化判定 |
3.6 本章小结 |
4.太阳能空调独立除湿组合式系统性能研究及匹配优化 |
4.1 概述 |
4.2 太阳能空调独立除湿组合式系统原理 |
4.2.1 太阳能空调与溶液除湿组合式系统 |
4.2.2 太阳能空调与转轮除湿组合式系统 |
4.3 溶液除湿系统理论模型 |
4.3.1 溶液除湿的物理模型 |
4.3.2 除湿/再生传热传质模型 |
4.4 转轮除湿系统理论模型 |
4.4.1 转轮除湿的物理模型 |
4.4.2 除湿/再生传热传质模型 |
4.4.3 控制方程及边界条件设定 |
4.5 光伏空调与独立除湿组合式系统模拟计算 |
4.5.1 光伏空调与溶液除湿组合式系统模拟计算 |
4.5.2 光伏空调与转轮除湿组合式系统模拟计算 |
4.6 太阳能空调溶液除湿组合式系统性能研究 |
4.6.1 溶液除湿系统 |
4.6.2 冷凝余热 |
4.6.3 再生热量的削减率 |
4.7 太阳能空调转轮除湿组合式系统性能研究 |
4.7.1 转轮除湿系统 |
4.7.2 系统制冷量 |
4.7.3 冷凝余热 |
4.8 太阳能空调关键参数匹配优化 |
4.8.1 太阳能空调溶液除湿组合式系统 |
4.8.2 太阳能空调转轮除湿组合式系统 |
4.9 本章小结 |
5.太阳能空调除湿组合式系统实验研究 |
5.1 概述 |
5.2 太阳能空调除湿组合式系统实验方案 |
5.2.1 实验目的 |
5.2.2 实验系统搭建及主要设备参数 |
5.2.3 测试仪器参数 |
5.2.4 系统的电力和热力过程 |
5.3 测试与模拟结果验证 |
5.4 实验结果分析 |
5.4.1 转轮除湿机组性能 |
5.4.2 太阳能与制冷除湿机组参数匹配 |
5.4.3 太阳能驱动制冷除湿机组再生过程分析 |
5.4.4 系统能量平衡结果分析 |
5.5 本章小结 |
6.极端热湿气候区光伏发电增效技术研究 |
6.1 概述 |
6.2 低纬度岛礁光伏热平衡分析 |
6.2.1 低纬度岛礁光伏安装方式 |
6.2.2 光伏水冷系统的热平衡方程 |
6.3 光伏冷却的热电耦合模型 |
6.3.1 PV热电耦合模型建立 |
6.3.2 传热系数 |
6.3.3 PV冷却的参数确定 |
6.4 光伏冷却的数值模拟与实验研究 |
6.4.1 数值模拟参数 |
6.4.2 实验测试研究 |
6.4.3 性能评价方法 |
6.5 光伏发电增效结果分析 |
6.5.1 模拟和实验结果验证 |
6.5.2 模拟结果分析 |
6.5.3 工况优化分析 |
6.5.4 实验结果及性能分析 |
6.5.5 经济性评价 |
6.6 本章小结 |
7.总结与展望 |
7.1 研究成果 |
7.2 研究创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
图表目录 |
攻读博士学位期间科研成果 |
(5)夏热冬冷地区高大空间公共建筑低碳设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究缘起 |
1.1.1 低碳概念的兴起 |
1.1.2 建筑低碳发展的反思 |
1.1.3 国家重点研发专项 |
1.2 研究背景 |
1.2.1 气候变化问题与能源危机 |
1.2.2 建筑业发展与碳排放 |
1.2.3 低碳发展相关政策及法规 |
1.2.4 低碳理念的发展 |
1.3 概念界定与研究范围 |
1.3.1 低碳建筑 |
1.3.2 高大空间公共建筑 |
1.3.3 夏热冬冷地区——以长三角地区为例 |
1.4 研究现状 |
1.4.1 建筑碳排放量化分析研究 |
1.4.2 高大空间公共建筑相关研究 |
1.4.3 夏热冬冷地区建筑环境影响特征及低碳措施研究 |
1.4.4 现状总结 |
1.5 研究目标与意义 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究意义 |
1.6 研究方法与框架 |
1.6.1 研究方法 |
1.6.2 研究框架 |
第二章 建筑低碳化与设计理论 |
2.1 建筑低碳化发展的特征研究 |
2.1.1 地域性特征 |
2.1.2 外部性特征 |
2.1.3 经济性特征 |
2.1.4 全生命周期视角 |
2.1.5 指标化效果导向 |
2.2 建筑低碳设计概论 |
2.2.1 建筑设计的特征 |
2.2.2 设计阶段落实建筑低碳化 |
2.2.3 建筑低碳设计研究方法 |
2.3 建筑相关低碳评价体系研究 |
2.3.1 相关评价体系概况 |
2.3.2 相关减碳指标比较研究 |
2.3.3 对我国《绿色建筑评价标准》关于减碳评价的建议 |
2.4 本章小结 |
第三章 夏热冬冷地区公共建筑碳排放量化分析 |
3.1 公共建筑碳排放量化方法 |
3.1.1 建筑碳排放量化的方法类型 |
3.1.2 建筑全生命周期碳排放计算 |
3.2 夏热冬冷地区公共建筑碳排放基准值研究 |
3.2.1 公共建筑碳排放基准值现状 |
3.2.2 夏热冬冷地区公共建筑碳排放基准值的确定与选用 |
3.3 夏热冬冷地区公共建筑碳排放量化与评测方法的建立 |
3.3.1 适用于设计阶段的建筑全生命周期碳排放清单数据的确立 |
3.3.2 建筑碳排放量化与评测方法的具体落实 |
3.3.3 建立夏热冬冷地区公共建筑碳排放量化评测工具(CEQE-PB HSCW) |
3.4 本章小结 |
第四章 夏热冬冷地区高大空间公共建筑低碳设计策略 |
4.1 提高场地空间利用效能 |
4.1.1 场地布局与空间体形优化 |
4.1.2 建筑空间隔热保温性能优化 |
4.2 降低建筑通风相关能耗 |
4.2.1 利用高大空间造型的通风策略 |
4.2.2 改善温度分层现象的通风策略 |
4.3 优化建筑采光遮阳策略 |
4.3.1 建筑自然采光优化 |
4.3.2 建筑遮阳设计优化 |
4.4 提高空间绿植碳汇作用 |
4.4.1 增加空间绿植量 |
4.4.2 提高绿植固碳效率 |
4.5 本章小结 |
第五章 夏热冬冷地区高大空间公共建筑低碳技术措施 |
5.1 可再生能源利用 |
5.1.1 太阳能系统 |
5.1.2 清洁风能 |
5.1.3 热泵技术 |
5.1.4 建筑可再生能源技术的综合利用 |
5.2 结构选材优化 |
5.2.1 建筑材料的低碳使用原则 |
5.2.2 高大空间公共建筑中相关建材的低碳优化 |
5.3 管理与使用方式优化 |
5.3.1 设计考虑低碳施工方式 |
5.3.2 设计预留智能管理接口 |
5.3.3 设计提高行为节能意识 |
5.4 本章小结 |
第六章 盐城城南新区教师培训中心项目实证研究 |
6.1 项目概况 |
6.2 项目实施 |
6.2.1 确定项目2005 年碳排放量基准值 |
6.2.2 建筑低碳设计流程应用 |
6.2.3 参照建筑的建立 |
6.2.4 项目相关低碳设计关键措施 |
6.2.5 项目全生命周期碳排放量计算与分析 |
6.3 项目优化 |
6.3.1 主要低碳优化策略 |
6.3.2 项目全生命期碳排放优化分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 研究创新点 |
7.3 对现状的启示 |
7.4 研究中的困难与不足 |
7.5 后续研究与展望 |
附录 |
附表A:公共建筑非供暖能耗指标(办公建筑、旅馆建筑、商场建筑) |
附表B:主要能源碳排放因子 |
附表C:主要建材碳排放因子 |
附表D:部分常用施工机械台班能源用量 |
附表E:各类运输方式的碳排放因子 |
附表F:部分能源折标准煤参考系数 |
附表G:全国各省市峰值日照时数查询表(部分夏热冬冷地区省市数据) |
附表H:全国五类太阳能资源分布区信息情况表 |
附表I:项目主要低碳设计策略减排信息表 |
参考文献 |
图表索引 |
致谢 |
(6)户用吹胀板式PVT热泵系统热电冷多联供特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 太阳能的开发利用仍未有效解决建筑采暖空调问题 |
1.1.2 现代建筑对太阳能开发利用提出了更高要求 |
1.1.3 热泵与PVT技术的结合为建筑节能提供了新思路 |
1.1.4 本文的研究意义 |
1.2 国内外研究现状分析 |
1.2.1 太阳能光伏光热综合利用研究进展 |
1.2.2 太阳能热泵技术研究进展 |
1.2.3 太阳能PVT热泵技术研究进展 |
1.2.4 天空长波辐射冷却技术研究进展 |
1.2.5 PVT热泵性能评价及其经济性研究进展 |
1.3 现有研究存在的问题分析 |
1.4 主要研究内容及研究思路 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 研究思路 |
2 吹胀板式PVT热泵系统的提出及试验台建立 |
2.1 单级压缩吹胀板式PVT热泵多联供系统的提出 |
2.1.1 太阳能PVT热泵系统形式的研究 |
2.1.2 不同运行工况下系统工作原理分析 |
2.2 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件的提出 |
2.2.1 组件结构形式与设计 |
2.2.2 组件工作原理分析 |
2.3 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件性能评价方法 |
2.3.1 PVT组件发电性能评价 |
2.3.2 PVT组件制热性能评价 |
2.3.3 PVT组件制冷性能评价 |
2.3.4 PVT组件综合效率确定方法 |
2.4 PVT热泵系统热电冷多联供性能评价方法 |
2.4.1 PVT热泵系统供电性能评价 |
2.4.2 PVT热泵系统制热性能评价 |
2.4.3 PVT热泵系统制冷性能评价 |
2.4.4 PVT热泵系统综合性能评价方法 |
2.5 吹胀板式PVT热泵系统的设计 |
2.5.1 吹胀板式PVT热泵系统设备部件确定 |
2.5.2 吹胀板式PVT热泵系统制冷剂管路设计 |
2.6 吹胀板式PVT热泵系统试验台的建立 |
2.6.1 吹胀板式PVT热泵试验系统关键设备确定 |
2.6.2 吹胀板式PVT热泵试验系统监测控制 |
2.7 吹胀板式PVT热泵试验系统误差分析 |
2.7.1 误差分析原理简述 |
2.7.2 试验系统误差分析 |
2.8 本章小结 |
3 吹胀板式PVT热泵系统夏季热电冷性能试验研究 |
3.1 吹胀板式PVT热泵系统夏季热电冷综合性能试验 |
3.1.1 夏季气象参数测试与分析 |
3.1.2 系统夏季热电冷综合性能分析 |
3.2 吹胀板式PVT热泵系统夏季工况制冷性能试验 |
3.2.1 夏季工况气象参数测试结果分析 |
3.2.2 夏季工况系统夜间制冷性能分析 |
3.3 吹胀板式PVT热泵系统夏季工况热电性能试验 |
3.3.1 夏季工况系统光伏发电性能分析 |
3.3.2 夏季工况系统制热性能分析 |
3.4 夏季夜间制冷模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
3.4.1 夏季系统制冷运行参数测试结果分析 |
3.4.2 水箱蓄冷特性参数测试结果分析 |
3.4.3 制冷工况下PVT组件表面温度测试结果分析 |
3.5 夏季白天热电模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
3.5.1 夏季系统制热运行参数测试结果分析 |
3.5.2 夏季制热工况下PVT组件表面温度分布测试结果分析 |
3.6 本章小结 |
4 吹胀板式PVT热泵系统过渡季和冬季性能试验研究 |
4.1 吹胀板式PVT热泵系统过渡季综合性能试验 |
4.1.1 过渡季气象参数测试与分析 |
4.1.2 系统过渡季热电综合性能分析 |
4.2 吹胀板式PVT热泵系统过渡季工况热电性能试验 |
4.2.1 过渡季工况系统光伏发电性能分析 |
4.2.2 过渡季工况系统制热性能分析 |
4.3 过渡季白天热电模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
4.3.1 过渡季系统制热运行参数测试结果分析 |
4.3.2 过渡季制热工况下PVT组件表面温度分布测试结果分析 |
4.4 吹胀板式PVT热泵系统冬季综合性能试验 |
4.4.1 冬季气象参数测试与分析 |
4.4.2 系统冬季热电综合性能分析 |
4.5 吹胀板式PVT热泵系统冬季工况热电性能试验 |
4.5.1 冬季工况系统光伏发电性能分析 |
4.5.2 冬季工况系统制热性能分析 |
4.6 冬季白天热电模式下PVT热泵系统运行特性分析 |
4.6.1 冬季系统制热运行参数测试结果分析 |
4.6.2 冬季制热工况下PVT组件表面温度分布测试结果分析 |
4.7 吹胀板式PVT热泵系统全年热电冷试验性能对比分析 |
4.7.1 系统全年光伏发电性能对比分析 |
4.7.2 系统全年制热性能对比分析 |
4.7.3 系统全年热电冷试验性能总结 |
4.8 本章小结 |
5 吹胀板式PVT热泵系统仿真模型的建立 |
5.1 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件传热模型的建立 |
5.1.1 吹胀板式蒸发/冷凝PVT组件换热过程分析 |
5.1.2 吹胀板式PVT组件层间结构能量平衡分析 |
5.1.3 吹胀板式PVT组件传热模型的建立 |
5.2 PVT热泵系统关键设备部件数学模型的建立 |
5.2.1 蓄热水箱内冷凝换热盘管模型 |
5.2.2 蓄冷水箱内蒸发换热盘管模型 |
5.2.3 压缩机模型 |
5.2.4 电子膨胀阀模型 |
5.3 模型求解方法及理论解的试验验证 |
5.3.1 系统模型求解方法 |
5.3.2 理论解的试验验证与分析 |
5.4 本章小结 |
6 吹胀板式PVT热泵系统适用性与经济性研究 |
6.1 户用PVT热泵系统应用方式研究 |
6.1.1 设计原则及建筑用能负荷测算方法 |
6.1.2 户用PVT热泵热水机组设计 |
6.1.3 户用PVT热泵热电机组设计 |
6.1.4 户用PVT热泵热电暖机组设计 |
6.1.5 户用PVT热泵热电冷暖机组设计 |
6.2 不同工况下环境参数对系统热电冷性能的影响分析 |
6.2.1 制热工况下环境参数对系统制热性能的影响 |
6.2.2 制冷工况下环境参数对系统制冷性能的影响 |
6.3 户用PVT热泵系统热电冷多联供经济性分析 |
6.3.1 系统经济性评价方法 |
6.3.2 系统技术经济性分析与比较 |
6.3.3 系统经济性影响因素分析及经济运行模式 |
6.3.4 集中式PVT热泵能源站系统形式及经济运行模式 |
6.4 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研成果及科研项目 |
致谢 |
作者简介 |
(7)孤立岛礁自持化光伏空调建筑能量平衡优化匹配研究(论文提纲范文)
0 引言 |
1 自持化设计计算方法 |
1.1 负载耗电量计算 |
1.2 方阵面太阳辐照量计算 |
1.3 计算各月发电盈亏量 |
1.4 确定累计盈亏量 |
1.5 决定方阵输出电流 |
1.6 求方阵最佳倾角 |
1.7 计算蓄电池及光伏方阵需求容量 |
1.8 光伏方阵最大安装容量计算 |
1.9 光伏空调建筑自持化条件 |
2 几种空调系统光伏自持化分析 |
2.1 平屋面条件下自持化分析 |
2.2 坡屋面条件下自持化分析 |
2.3 影响光伏空调建筑自持化效果的因素分析 |
3 光伏空调建筑自持化优化方法 |
3.1 空调冷源高效运行 |
3.2 降低建筑冷负荷 |
3.3 降低空调输配系统和末端能耗 |
3.4 合理的屋面光伏系统安装布置设计 |
3.5 提升光伏组件性能 |
4 结论 |
(8)夏热冬冷地区某居住建筑能耗分析与可再生能源应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 被动式建筑及被动节能技术研究现状 |
1.2.2 主动式建筑及主动节能技术研究现状 |
1.2.3 建筑能耗模拟研究现状 |
1.3 研究内容、研究方法及研究意义 |
1.3.1 论文框架 |
1.3.2 研究内容和方法 |
1.3.3 研究意义 |
第二章 建筑模型建立及模拟方法 |
2.1 模拟方法 |
2.1.1 模拟软件的选择 |
2.1.2 模拟方法与流程确定 |
2.2 建筑模型的建立 |
2.2.1 目标建筑3D模型 |
2.2.2 建筑信息输入 |
2.3 小结 |
第三章 被动参量对建筑能耗影响的量化分析 |
3.1 围护结构热工性能对建筑能耗的影响 |
3.1.1 外墙传热系数对建筑能耗的影响研究 |
3.1.2 屋面传热系数对建筑能耗的影响研究 |
3.1.3 外窗传热系数对建筑能耗的影响研究 |
3.1.4 门窗SHGC对建筑能耗的影响研究 |
3.2 被动参量最佳适配值的选取 |
3.2.1 优化取值的确定 |
3.2.2 优化模型能耗动态分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 可再生能源应用及系统设计 |
4.1 光伏系统设计及仿真模型建立 |
4.1.1 光伏系统模型的建立 |
4.1.2 最佳安装角度 |
4.2 两种光伏系统对比 |
4.2.1 产能效益逐日对比分析 |
4.2.2 产能效益逐时动态分析 |
4.3 地源热泵系统设计及仿真模型建立 |
4.3.1 地源热泵系统设计 |
4.3.2 地埋管设计计算 |
4.3.3 地源热泵系统仿真模型 |
4.4 本章小结 |
第五章 可再生能源系统的节能性研究 |
5.1 光伏系统节能性研究 |
5.1.1 光伏系统逐月节能性分析 |
5.1.2 光伏系统逐日节能性分析 |
5.1.3 光伏系统逐时节能性分析 |
5.2 地源热泵系统节能性研究 |
5.2.1 地源热泵系统COP分析 |
5.2.2 地源热泵系统逐日节能量分析 |
5.2.3 地源热泵系统逐时节能量分析 |
5.3 可再生能源系统利用率分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 后续研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
在学期间发表的学术论文与研究成果 |
(9)日本办公建筑低碳设计策略研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 全球低碳化发展趋势 |
1.1.2 日本碳排放现状 |
1.1.3 日本建筑行业能耗现状 |
1.1.4 日本办公建筑减排潜力 |
1.2 研究对象及内容 |
1.2.1 研究对象 |
1.2.2 研究内容 |
1.3 研究目的及意义 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究意义 |
1.4 相关概念界定 |
1.4.1 碳排放及相关概念 |
1.4.2 低碳建筑及相关概念 |
1.4.3 低碳设计及相关概念 |
1.5 研究现状及实例 |
1.5.1 日本研究现状及实例 |
1.5.2 其他国家研究现状及实例 |
1.6 研究方法 |
1.7 研究技术路线 |
1.8 本章小结 |
2 日本办公建筑低碳设计理论基础研究 |
2.1 日本办公建筑设计要点解析 |
2.1.1 日本办公建筑概述 |
2.1.2 结构材料设计 |
2.1.3 空间布局设计 |
2.1.4 设备系统设计 |
2.1.5 设计要点总结 |
2.2 日本低碳建筑相关理论研究 |
2.2.1 日本低碳建筑发展脉络 |
2.2.2 日本低碳建筑认定制度 |
2.2.3 日本低碳建筑其他相关法律和政策 |
2.3 日本办公建筑碳排放影响因素分析 |
2.3.1 建造阶段分析 |
2.3.2 使用阶段分析 |
2.3.3 维护、更新和拆除阶段分析 |
2.4 本章小结 |
3 日本低碳办公建筑案例调研与分析 |
3.1 调研目的、方式及内容 |
3.1.1 调研目的 |
3.1.2 调研方式 |
3.1.3 调研内容 |
3.2 大成札幌办公楼 |
3.2.1 建筑概况 |
3.2.2 设计理念 |
3.2.3 低碳设计分析 |
3.2.4 减碳效果评价 |
3.3 大成建设ZEB示范楼 |
3.3.1 建筑概况 |
3.3.2 设计理念 |
3.3.3 低碳设计分析 |
3.3.4 减碳效果评价 |
3.4 国见町厅舍 |
3.4.1 建筑概况 |
3.4.2 设计理念 |
3.4.3 低碳设计分析 |
3.4.4 减碳效果评价 |
3.5 COOP共济PLAZA |
3.5.1 建筑概况 |
3.5.2 设计理念 |
3.5.3 低碳设计分析 |
3.5.4 减碳效果评价 |
3.6 大成建设技术中心 |
3.6.1 建筑概况 |
3.6.2 改造设计理念 |
3.6.3 低碳改造设计分析 |
3.6.4 减碳效果评价 |
3.7 竹中工务店东关东支店 |
3.7.1 建筑概况 |
3.7.2 改造设计理念 |
3.7.3 低碳改造设计分析 |
3.7.4 减碳效果评价 |
3.8 对比研究与分析 |
4 日本办公建筑低碳设计策略 |
4.1 结构与材料策略 |
4.1.1 结构合理化 |
4.1.2 结构轻量化 |
4.1.3 材料低碳化 |
4.1.4 施工简易化 |
4.2 空间与构件策略 |
4.2.1 自然换气 |
4.2.2 自然采光 |
4.2.3 建筑遮阳 |
4.2.4 建筑绿化 |
4.3 设备与能源策略 |
4.3.1 节能系统 |
4.3.2 创能系统 |
4.4 长寿与防灾策略 |
4.4.1 长寿设计 |
4.4.2 防灾设计 |
4.5 拆除与回收策略 |
4.5.1 低碳拆除 |
4.5.2 建材回收 |
4.6 本章小结 |
5 结论与启示 |
5.1 研究成果总结性论述 |
5.1.1 研究成果总结 |
5.1.2 研究成果的创新性 |
5.1.3 研究不足 |
5.2 启示 |
5.2.1 我国建筑碳排放现状 |
5.2.2 我国办公建筑低碳问题梳理 |
5.2.3 日本办公建筑低碳设计对我国的启示 |
5.3 结语 |
图目录 |
表目录 |
附录 |
附录一 :论文案例策略集 |
附录二 :部分案例图纸 |
在学期间参与项目 |
致谢 |
参考文献 |
(10)新型光伏光热建筑一体化组件及系统性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和意义 |
1.1.1 能源现状 |
1.1.2 太阳能资源 |
1.1.3 太阳能建筑利用技术 |
1.2 课题国内外研究现状 |
1.2.1 水冷型PV/T组件国内外研究现状 |
1.2.2 BIPV/T系统国内外研究现状 |
1.2.3 国内外文献综述简析 |
1.3 课题主要研究内容 |
第2章 新型PV/T组件的设计及结构优化 |
2.1 新型PV/T组件结构设计 |
2.2 新型PV/T组件模型的建立及验证 |
2.2.1 建模及模拟参数的设置 |
2.2.2 网格独立性验证 |
2.2.3 模型验证 |
2.3 新型PV/T组件最佳结构参数的确定 |
2.3.1 不同集热管尺寸下PV/T组件换热性能对比 |
2.3.2 不同集热板厚度下PV/T组件换热性能对比 |
2.3.3 不同集热管间距下PV/T组件换热性能对比 |
2.3.4 与铜管参考PV/T组件对比 |
2.4 本章小结 |
第3章 负荷计算及系统设计 |
3.1 TRNSYS软件介绍 |
3.2 建筑概况及全年逐时负荷计算 |
3.2.1 建筑概况 |
3.2.2 室内设计参数 |
3.2.3 负荷计算及分析 |
3.3 BIPV/T系统设计 |
3.3.1 系统设计及运行方式 |
3.3.2 系统控制策略 |
3.4 空气源热泵系统设计 |
3.5 本章小结 |
第4章 系统模型的建立 |
4.1 BIPV/T系统建模 |
4.2 空气源热泵系统建模 |
4.3 系统主要部件模型及参数设置 |
4.3.1 建筑模型及参数设置 |
4.3.2 PV/T组件模型及参数设置 |
4.3.3 空气源热泵模型及参数设置 |
4.3.4 水泵模型及参数设置 |
4.3.5 水箱模型及参数设置 |
4.3.6 风机盘管模型及参数设置 |
4.4 本章小结 |
第5章 系统运行特性分析 |
5.1 BIPV/T系统运行特性分析 |
5.1.1 冬季运行模拟分析 |
5.1.2 夏季及过渡季运行模拟分析 |
5.2 空气源热泵系统运行特性分析 |
5.2.1 冬季运行模拟分析 |
5.2.2 夏季及过渡季运行模拟分析 |
5.3 BIPV/T系统与空气源热泵系统性能对比 |
5.3.1 冬季系统性能比较 |
5.3.2 夏季及过渡季系统性能比较 |
5.3.3 经济性分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
四、光伏建筑空调的稳定控制(论文参考文献)
- [1]半透明光伏外窗建筑光热环境评价及多目标参数优化研究[D]. 林成楷. 太原理工大学, 2021
- [2]光伏直驱冰蓄冷空调系统实验与模拟研究[D]. 韩可东. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [3]蓄电型模块化光伏空调机组性能优化匹配设计研究[D]. 肖莹. 西安建筑科技大学, 2021
- [4]极端热湿气候区太阳能空调系统匹配及优化研究[D]. 陈迎亚. 西安建筑科技大学, 2021
- [5]夏热冬冷地区高大空间公共建筑低碳设计研究[D]. 刘科. 东南大学, 2021
- [6]户用吹胀板式PVT热泵系统热电冷多联供特性研究[D]. 周超. 大连理工大学, 2020(01)
- [7]孤立岛礁自持化光伏空调建筑能量平衡优化匹配研究[J]. 王登甲,吴航,刘艳峰,王莹莹,王丽娟,刘加平. 太阳能学报, 2020(07)
- [8]夏热冬冷地区某居住建筑能耗分析与可再生能源应用研究[D]. 雷舒尧. 东南大学, 2020(01)
- [9]日本办公建筑低碳设计策略研究[D]. 张婧. 西安建筑科技大学, 2020(01)
- [10]新型光伏光热建筑一体化组件及系统性能研究[D]. 袁云. 哈尔滨工业大学, 2020(01)