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被动式太阳房室内热环境分析
作 者: 张红梅
导 师: 连之伟;梁则智
学 校: 西安建筑科技大学
专 业: 供热、供燃气、通风与空调工程
关键词: 被动式太阳房 空气集热器 动态传热 反应系数 热环境
分类号: TU111
类 型: 硕士论文
年 份: 2005年
下 载: 424次
引 用: 5次
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内容摘要
近几十年来,随着世界性能源危机的日趋严重,节能建筑也日益为人们所关注。我国北方城市每年平均四个月的采暖期中,一直使用煤炭作为主要燃料。而近年来煤炭资源短缺的迹象逐渐明显,并且燃料的主要产物直接对大气造成严重的污染,对居民健康也造成严重的危害。因此,利用太阳能为人类服务的太阳能建筑就成为科技工作者的重要课题。 本文以太原地区某被动式太阳房为研究对象,分析了其围护结构的动态传热特性,并对实验模型进行了实测和分析。应用平衡分析法,建立了空气集热器的数学模型,并对模型进行求解,通过理论计算,论证了计算结果的合理性。 本文还建立了太阳房室内热量平衡的数学模型;应用反应系数法求解不同围护结构的传热;应用空间离散化及TDMA算法求解墙面温度,并依据建立起的微分方程以及边界条件编写了相应的计算机程序,应用此程序对太阳房室内热环境进行了模拟,计算出室内逐时温度。 最后,将计算结果与实验测试数据进行分析比较,论证了计算结果的正确性。说明本文采用的计算程序和分析方法是正确的,并可用于进行太阳房组件热性能的进一步研究。
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全文目录
第一章 绪论 10-14 1.1 太阳能建筑的发展现状 10-12 1.1.1 国外太阳能建筑的发展概况及现状 10-11 1.1.2 国内太阳能建筑发展概况及现状 11-12 1.2 课题概述 12-14 1.2.1 课题的提出 12-13 1.2.2 课题的研究内容及方法 13-14 第二章 太阳能空气集热器传热模型的建立 14-20 2.1 太阳能空气集热器的构造及工作原理 14-15 2.2 太阳能空气集热器的数值计算 15-19 2.2.1 计算玻璃盖层及波纹板的表面温度 15-16 2.2.2 集热墙夹层内循环空气流的平均温度及得热量的数值计算 16-19 2.3 空气集热器的日平均效率 19-20 第三章 被动式太阳房室内热环境模型的建立 20-29 3.1 非南向围护结构的传热 20-26 3.1.1 墙体的动态导热问题的数值计算 21-22 3.1.2 反应系数的计算: 22-26 3.1.3 围护结构温度波衰减度υ和延迟时间ξ 26 3.2 南向围护结构的动态传热 26-29 3.2.1 直接受益窗的传热 27 3.2.2 实体集热蓄热墙的传热 27-29 第四章 室内空气热平衡计算 29-30 4.1 室内空气热平衡 29 4.2 室内热扰量分析 29-30 第5章 模型的选取及实验验证 30-39 5.1 模型的选取 30 5.2 实测概况 30-32 5.3 测试与模拟结果分析 32-39 第6章 被动式太阳房热性能影响因素分析 39-43 6.1 太阳能集热器的热性能分析 39-41 6.1.1 通风口面积与空气夹层横截面之比A_V/A_S的影响 39-40 6.1.2 玻璃层数对集热器传热的影响 40-41 6.2 围护结构的热性能分析 41-43 6.2.1 墙体厚度对传热的影响 41 6.2.2 墙体材料不同的排列顺序对传热的影响 41-43 第7章 课题总结 43-45 7.1 结论 43 7.2 课题后续工作 43-45 致谢 45-46 参考文献 46-48 附录 48-56
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 建筑基础科学 > 建筑物理学 > 建筑热工学
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