【摘要】： 利用太陽能改善城市公共建筑的室內熱環(huán)境正在國內諸多地區(qū)推行實施,但關于以此來改善村鎮(zhèn)住宅建筑室內熱環(huán)境的研究卻較少問津。針對我國村鎮(zhèn)住宅設備設計和產品標準化程度低的問題,“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“村鎮(zhèn)住宅設備標準化設計技術與軟件開發(fā)”開展了對村鎮(zhèn)住宅設備標準化設計技術的研究,以形成村鎮(zhèn)住宅設備標準化設計技術標準,為提升村鎮(zhèn)住宅設備設計水平提供技術支撐。村鎮(zhèn)住宅太陽能應用數據庫開發(fā)正是該課題內容的重要組成部分。 本論文基于國內外太陽能技術的應用情況,重點分析了太陽能的熱利用(包括集熱器的類型與特點、集熱系統(tǒng)的傳熱類型和運行方式以及自動控制等方面),綜合考慮氣象條件、地理位置、村居住宅形態(tài)、生活水平及居民太陽能應用積極性等多項因素,選擇西安市馬召鎮(zhèn)桃李坪村作為示范點對村鎮(zhèn)住宅建筑太陽能供熱系統(tǒng)的技術經濟性進行了分析,并將西安與拉薩及北京做了對比。 本文運用動態(tài)年計算費用法分析了7種村鎮(zhèn)住宅建筑太陽能供熱系統(tǒng)利用方案的技術經濟性: (1)太陽能供應全年生活用熱水; (2)傳統(tǒng)村鎮(zhèn)民居太陽能采暖及熱水聯合系統(tǒng)(單戶全部房屋采暖); (3)傳統(tǒng)村鎮(zhèn)民居太陽能采暖及熱水聯合系統(tǒng)(僅兩臥室采暖); (4)傳統(tǒng)村鎮(zhèn)民居太陽能采暖及熱水聯合系統(tǒng)(單臥室采暖); (5)節(jié)能建筑(即達到西安市節(jié)能65%標準要求)太陽能采暖及熱水聯合系統(tǒng)(單戶全部房屋采暖); (6)節(jié)能建筑太陽能采暖及熱水聯合系統(tǒng)(僅兩臥室采暖); (7)節(jié)能建筑太陽能采暖及熱水聯合系統(tǒng)(單臥室采暖)。 分析表明,在西安的太陽輻照情況下利用太陽能采暖,應特別注意系統(tǒng)經濟性能與技術性能的匹配問題。依照本文設定的太陽能供熱系統(tǒng)投資以及20%的系統(tǒng)水箱及管路熱損、15年的集熱器壽命,電為輔助熱源且100%的熱利用效率、電費0.49元/度、3.87%的銀行年利率的條件,根據西安地區(qū)太陽輻照度及全玻璃真空管各月集熱效率,6種方案在年計算費用最小時的最優(yōu)集熱器面積都為3m~2,但此時冬季太陽能采暖率為0%,不宜采用;然而同等條件下利用太陽能供應全年生活用熱水,最優(yōu)集熱器面積仍為3m~2,但年計算費用為常用電熱水器的0.49倍、燃氣熱水器的0.46倍,而太陽能保證率卻高達92.04%,具有顯著的經濟、環(huán)境及社會效益。 另外,通過對不同保溫水平下系統(tǒng)太陽能保證率和年計算費用的比較,發(fā)現對房屋建筑按《西安市居住建筑節(jié)能設計標準》65%節(jié)能標準技術改造后,系統(tǒng)經濟性能有較大程度的提升,方案五較方案二節(jié)能60.96%,方案六較方案三節(jié)能47.5%,方案七較方案四節(jié)能37.59%;同時熱性能也更優(yōu)越,系統(tǒng)太陽能保證率方案五較方案二提高13.97%,方案六較方案三提高13.51%,方案七較方案四提高14.34%,所以推薦將太陽能系統(tǒng)與建筑節(jié)能改造結合使用;但不能無限制地增加保溫層厚度,在西安市的情況下,50mm的保溫層厚度已足以滿足節(jié)能要求及系統(tǒng)技術經濟性能要求。
【學位授予單位】：西安建筑科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TU18;TU833
【圖文】：

擇選馬召鎮(zhèn)桃李坪新村作為課題研究及示范地點，并對該村農村居民建筑基本信息以及太陽能利用狀況進行了入戶問卷調查(調查問卷表詳見附件l)。圖3一1六戶聯排整體圖圖3一2院落內廚房及儲物間圖示圖3一3單體建筑正視圖3.3桃李坪村入戶調查信息統(tǒng)計入戶實地調研旨在了解新村居民太陽能綜合利用技術及其他方面的基本情況與存在問題，獲取詳實的第一手資料，從而為課題下一步的應用技術研究及工程示范提供有效的決策依據。調查問卷表由房屋建筑基本信息、炊事、采暖、熱水供應等用能情況、家庭基本情況、住宅供熱水設備調查四大模塊組成，詳細地包括了住戶人員構成、建筑規(guī)模、面積、圍護結構類型、居民平常生活起居等基本信息的調查。新村共有居民100戶，本次調查抽選其中不同生活水平、不同常居人數的30戶農戶進行了實際調查，具備較強的實際針對性，現將實際調查結果統(tǒng)計成表格與圖示以便形象直觀地反映出實際情況。

擇選馬召鎮(zhèn)桃李坪新村作為課題研究及示范地點，并對該村農村居民建筑基本信息以及太陽能利用狀況進行了入戶問卷調查(調查問卷表詳見附件l)。圖3一1六戶聯排整體圖圖3一2院落內廚房及儲物間圖示圖3一3單體建筑正視圖3.3桃李坪村入戶調查信息統(tǒng)計入戶實地調研旨在了解新村居民太陽能綜合利用技術及其他方面的基本情況與存在問題，獲取詳實的第一手資料，從而為課題下一步的應用技術研究及工程示范提供有效的決策依據。調查問卷表由房屋建筑基本信息、炊事、采暖、熱水供應等用能情況、家庭基本情況、住宅供熱水設備調查四大模塊組成，詳細地包括了住戶人員構成、建筑規(guī)模、面積、圍護結構類型、居民平常生活起居等基本信息的調查。新村共有居民100戶，本次調查抽選其中不同生活水平、不同常居人數的30戶農戶進行了實際調查，具備較強的實際針對性，現將實際調查結果統(tǒng)計成表格與圖示以便形象直觀地反映出實際情況。

(l)住戶人員構成新村每戶居民大體有祖父、祖母、父親、母親及孩子等3一7人不等，經調查人員構成如圖3一4所示。而且目前大部分年輕人外出求學或打工，只在過年或農忙返家待一段時間，所以一年各月居家人數也不盡相同。(2)住戶建筑基本信息由于新村為2000年統(tǒng)一規(guī)劃建設，建筑基本情況一致，建筑圖紙參見附件2。表3一1基本信息平面布置建筑結構建筑朝向建筑高度4m建筑面積108.5叮桃李坪村住戶建筑基本信息宅基地面積建筑套型建成年份入住時間3畝2室l廳 20002000建筑外墻建筑屋面6戶一排聯排式磚混南北由外至內:①20。白灰砂漿;②20mln石灰砂漿;③240Inln實心磚墻;④20Inln白灰砂漿無保溫坡面屋頂外層材料磚瓦無保溫隔熱措施建筑外窗鋁合金窗普通單玻推拉窗均可開啟液化氣沼氣蜂窩煤柴灶電器生物質氣圖3一4住戶人員構成圖3一5廚房用熱源圖示3.3.2.炊事、采暖及熱水供應情況(l)炊事熱源統(tǒng)計由圖3一5可知，桃李坪新村的廚房用熱源呈現多樣化特點，液化氣、沼氣、煤球、柴灶、電器等都有所使用，只有生物質氣的使用率為0%。柴灶使用率最高，93.3%的居民都使用柴灶，且燃料普遍為木柴和秸稈;沼氣、電器次之

【引證文獻】

相關博士學位論文 前1條

1 羅光華;高寒地區(qū)利用太陽能改善農戶熱舒適性的實證研究[D];蘭州大學;2011年

相關碩士學位論文 前4條

1 黃鑫;村鎮(zhèn)住宅太陽能供熱供暖系統(tǒng)標準化設計研究[D];西安建筑科技大學;2011年

2 李寧;生物質鍋爐輔助太陽能供熱采暖系統(tǒng)的研究[D];西安建筑科技大學;2012年

3 周世玉;重慶地區(qū)可再生能源建筑應用技術推廣及應用研究[D];重慶大學;2012年

4 萬晶;建筑太陽能熱水技術的經濟評價研究[D];武漢理工大學;2012年

本文編號：2804686