【摘要】：如何推進(jìn)建筑節(jié)能,推廣可再生能源應(yīng)用,實現(xiàn)生態(tài)城市發(fā)展,已經(jīng)成為近年來建筑界一直在探索的課題。利用現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)減少化石能源消耗,采用低品位能源替代現(xiàn)有的高品位能源,使能源供應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求,這就需要低能耗建筑來實現(xiàn)。利用相變材料相變過程中能吸收或釋放大量能量的特性,應(yīng)用到建筑中可以轉(zhuǎn)移負(fù)荷,降低室內(nèi)溫度波動,提高舒適度；還可以解決太陽能集熱采暖系統(tǒng)的蓄能問題,使太陽能成為連續(xù)、穩(wěn)定的能源。本文對太陽能建筑與相變儲能結(jié)合應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了歸納,對各種應(yīng)用技術(shù)的優(yōu)勢與使用效果進(jìn)行了分析總結(jié),提出了基于定形相變材料的地板輻射空調(diào)采暖模式及具體實驗方案。利用低能耗圍護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)合被動式采暖建筑布局搭建太陽房,結(jié)合了多種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用模式：在冬季,以太陽能低溫?zé)崴鳛闊嵩?利用地板結(jié)構(gòu)層中的定形相變材料蓄熱,構(gòu)建主動式太陽能熱水地板采暖系統(tǒng)；在夏季,根據(jù)夜間天空背景輻射制冷的理論,利用輻射制冷裝置制取高溫冷水實現(xiàn)地板輻射供冷；另外,還采用機(jī)械通風(fēng)的方式進(jìn)行夜間通風(fēng)冷卻。基于定形相變材料的地板輻射空調(diào)采暖模式全年運(yùn)行測試結(jié)果表明：相變蓄能地板采暖房間的室溫波動較干式地板室溫波動減小了3.5℃,室內(nèi)最低溫度較干式地板房間提高了2-3℃,相變材料的利用率達(dá)到了73.2%,由40%的聚乙烯與60%的石蠟通過100μm厚的鋁板封裝復(fù)合而成的定形相變材料在太陽能供熱采暖系統(tǒng)中較好的發(fā)揮了作用,總體來說實現(xiàn)了轉(zhuǎn)移負(fù)荷,提高室內(nèi)舒適度的目的。夜間輻射供冷系統(tǒng)供冷能力最大達(dá)到16W/m2,證明了根據(jù)夜間天空背景輻射理論運(yùn)用流動介質(zhì)進(jìn)行換熱制冷的可行性。利用Solidification/melting模型設(shè)置,在合理簡化之后建立的二維相變地板傳熱模型,較真實的模擬出了相變儲能熱水采暖地板的蓄放熱過程,相變材料持續(xù)放熱期間,地板表面的平均溫度能達(dá)到20℃。相變蓄能技術(shù)結(jié)合到低能耗建筑中應(yīng)用,可以彌補(bǔ)建筑采暖過程中太陽能利用的不足,提高了建筑物舒適度,改善建筑能源消耗結(jié)構(gòu)。多種節(jié)能技術(shù)相結(jié)合的被動式房屋的實踐為我國北方地區(qū)實現(xiàn)高舒適低能耗建筑提供了一條新的發(fā)展思路。
【圖文】：

按照太陽熱量進(jìn)入建筑的方式，被動式太陽能采暖可分為兩大類即直接受益式和逡逑間接受益式。直接受益式是太陽福射直接穿過建筑物的透光面進(jìn)入室內(nèi)；間接受益式是通逡逑過一個接受部件集取太陽熱量，再通過熱能傳輸，間接加熱房間空氣（如圖２．２，邋２．３）；間逡逑接受益的這種接受部件實際上是建筑組成的一部分或在屋面或在墻面，而太陽福射能在接逡逑受部件中轉(zhuǎn)換成熱能再經(jīng)由不同傳熱方式對建筑供暖。逡逑Ｙｙ＾／／／／／嘴／々／Ｗ々／７？／／／／洰／／／／入邐Ｉ邐邐逡逑陽光逡逑陽化逡逑＾邋Ｉ邋＿Ｊ＿逡逑圖２．２附加ｍ光間邐圖２．３集熱蓄熱墻逡逑Ｆｉｇ．邋２．２邋Ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ邋ｓｕｎ邋ｒｏｏｍ邐Ｆｉｇ．邋２．３邋Ｃｏｌｌｅｃ化ｒ邋ｗａｌｌ逡逑在太陽能采暖方面被動式太陽房是研究和應(yīng)用最廣泛的，但是彼動式太陽能的取暖對逡逑建筑的要求較高，對于普通建筑一般采用主動式太陽能采暖。逡逑２N４地板箱射采暖／供冷逡逑２．１．４．１地板福射采暖逡逑地板福射采暖是Ｗ溫度不高于６（ＴＣ的熱水，在埋置于地板下的盤管系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動，逡逑加熱整個地板，，通過地面均勻地向室內(nèi)福射散熱的一種供暖方式。逡逑地板福射采暖并不神秘，早在公元前１３００年，王耳其王族的宮殿中就有了地板福射逡逑采暖的維形，公元前８０年著名的古羅馬浴室中地板福射采暖Ｗ邋＂火地＂的形式出現(xiàn)ｔｗ，逡逑

根據(jù)實際工程的需要，低溫?zé)崴匕甯Ｉ洳膳訜岜P管的敷設(shè)方式多種多樣，但其敷逡逑設(shè)的原則有兩個：一是盡可能使室內(nèi)溫度場分布均勻；二是簡單便于施工。最為常用的布逡逑置方式有兩種ＷＳｌ：回折型（旋轉(zhuǎn)型）與平行型（Ｓ型），如圖２．４所示。逡逑婍W逡逑圖２．４低溫?zé)崴匕甯Ｉ洳膳Ｓ玫姆笤O(shè)方式逡逑Ｆｉｇ．邋２．４邋Ｌａｙｉｎｇ邋ｍｅｔｈｏｄｓ邋ｏｆ邋ｌｏｗ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｈｏｔ邋ｗａｔｅｒ邋ｎ0ｏｒ邋ｈｅａｔｉｎｇ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑回折型敷設(shè)方式施王時較平行型復(fù)雜，施工時取整個盤管的中必位置，按設(shè)計從中必逡逑
【學(xué)位授予單位】：沈陽建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TU832;TB34

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本文編號：2533428