两种新型太阳能通风窗在香港地区的实验研究

介绍了两种新型太阳能通风窗的原理和结构,以已有的控温热箱为基础,建立了太阳能通风窗实验平台,在亚热带气候条件下,对普通单层窗、自然通风双层窗、强迫通风双层窗进行了对比实验研究。结果显示,相对于普通单层窗,在基本满足室内采光要求的前提下,自然通风双层窗可以减少室内得热的38%;强迫通风双层窗可以减少室内得热的62%,明显降低了空调系统的冷负荷和能源消耗。

扁盒式太阳能光伏热水一体墙的理论研究

建立了扁盒式光伏热水一体墙的理论模型,采用由软件生成的合肥地区全年气象数据对其光电光热性能和室内得热量进行数值模拟.计算结果表明,系统的光热效率一般在40%以上,光电效率一般在11%以上,与常规混凝土墙体相比,扁盒式光伏热水一体墙不仅有很好的热电收益,同时由于改变了建筑围护结构的性质,很好地改善了室内热环境,尤其在夏季和冬季,大大降低了空调负荷,起到了很好的建筑节能效果.

不同自然冷却方式对光伏墙体性能影响的理论与实验研究

对有通风流道的光伏墙体和直接贴墙无通风流道的光伏墙体的性能进行比较 ,建立了各自的数理模型 ,并在香港建立了两种不同自然冷却方式的光伏墙体的对比实验台 ,通过实验与计算结果的比较 ,结果表明在香港地区这两种自然冷却方式的光伏墙体在发电性能差异不大 ,但室内得热方面相差较大。

不同玻璃对夏季炎热地区室内太阳辐射得热的影响分析

以夏季炎热的重庆地区为例,采用理论计算方法,深入分析不同玻璃类型对室内太阳辐射得热量的影响。通过建立太阳辐射模型,计算分析不同玻璃在不同朝向下的室内太阳辐射得热量,结果表明:当采用相同玻璃时,东、西向外窗全天阻挡的太阳辐射量约为南北向外窗全天阻挡量的2倍,东、西向外窗相比南北向外窗具有更大的隔热节能潜力;同时,透过Low-E中空玻璃和普通中空玻璃的室内平均太阳辐射得热量分别是透过单层玻璃的0.37倍和0.85倍,与实验测试分析结果基本一致;在进行不同玻璃外窗室内太阳辐射得热量计算时,不仅要考虑玻璃本身的隔热性能差异,还必须结合当地不同朝向外窗接收太阳辐射的时间分布规律。

办公建筑室内发热量的空间不均匀特性对空调设计选型的影响分析

人员、照明、办公用电设备等建筑室内得热是空调冷负荷的重要组成部分。通过调研发现,在办公建筑中相同功能、不同区域的人员密度和设备发热密度不同,即发热密度在空间上呈现不均匀且存在一定的随机分布特征,而这种随机性使得设计中难以准确把握室内发热密度的合理取值。从保障使用的角度,通常在设计中会选择偏大的室内发热量参数进行负荷计算及设备选型,从而在一定程度上会导致制冷机的选型偏大于实际需冷量。通过实地调查分析和归纳,将室内发热密度在空间上的分布随机性描述为一概率分布函数,且多层室内发热密度分布函数比单层室内发热密度分布函数更加集中。通过研究总结,在空气处理设备和制冷机选型时,应选用不同的室内发热密度取值,从而同时保证空气处理设备容量合理并避免制冷机容量冗余。

玻璃幕墙对建筑室内热环境的影响

通过研究玻璃幕墙的热工性能及其影响因素,分析了它对室内热环境的影响,为玻璃幕墙热工设计提供了理论依据．

玻璃幕墙传热特性分析

在现代化的公共建筑中越来越多地采用玻璃幕墙,而这类建筑的室内热环境受太阳辐射热的影响比一般建筑更为显著,笔者通过研究玻璃幕墙的热工性能,提出了玻璃幕墙传热平衡方程,为玻璃幕墙热工设计提供了参考依据.

玻璃幕墙热工性能的评价

在现代化的公共建筑中,越来越多地采用玻璃幕墙,而这类建筑室内热环境受太阳辐射热的影响比一般建筑更为显著.笔者通过对玻璃幕墙传热平衡方程的分析,并计算了各种不同类型的玻璃幕墙综合传热系数Kz,为玻璃幕墙热工设计提供了参考依据.

大进深房间冬季室内热环境分析

通过搭建大进深房间模型,测试冬季非空调工况下室内热环境,分析了室外气温和室内得热量对房间进深方向温度分布的影响.实验结果表明:围护结构热惯性使围护结构温度变化和室内温度变化相对于室外气温变化有明显衰减,围护结构传热量与人体模型散热量基本相等,房间得热与失热基本平衡;在人体模型散热形成的热羽流作用下,室内高度方向有明显的温度分层,但在外围护结构冷表面和人体模型热表面的共同作用下,室内同一高度不同进深处的温度分布并未呈现外低内高的简单规律;在不同室外温度和人体模型散热量时,沿房间进深方向不同位置离地面0.2~1.4m高度的平均温度有相似的分布规律,离外墙3.0m处温度最低,4.2m处温度最高,内外区分界线离外墙3.0~3.6m.

保温形式对建筑南墙冬季吸收太阳辐射的影响

以上海市冬季典型日的气候条件为背景,利用数值模拟方法研究了建筑南墙在太阳辐射作用下的动态传热过程,分析了不同保温形式在不同室内外气温下对南墙全天太阳辐射实际吸收效果的影响。结果表明,南墙全天太阳辐射净得热量随室外气温的升高而增大,随室内气温的升高而减小,内保温墙体昼间得热总量和夜间散热总量均高于外保温墙体,其全天太阳辐射净得热量比外保温墙体高51%~63%,且室外气温越高,室内气温越低,内保温墙体吸收太阳能的优势更加显著,其太阳能实际吸收率最高可达47.8%,而外保温墙体最高只有24.1%,因此,对冬季室外气温较高,采用间歇供暖方式的地区,墙体采用内保温方式更有利于减小采暖能耗。

膜构造工业厂房夏季得热量的计算研究

近年来,膜材料在我国开始逐步应用于大跨度工业厂房中,由于膜材的半透明特性,而且其表面一般呈曲面形状,导致其得热量的计算与普通建筑有所不同,难度要大很多;以某膜构造工业厂房为研究对象,利用MATLAB编程计算的方法,计算了在太阳辐射热的作用下该膜结构的室内得热量,并分析了影响膜构造建筑室内得热量的因素,为该类型建筑的负荷计算和通风设计提供了参考。

气凝胶玻璃太阳辐射传递及传热简化分析

纳米气凝胶材料逐渐被推广和应用于节能玻璃领域,但目前的建筑模拟软件尚不具备计算气凝胶玻璃光、热、辐射传递的功能。本文建立了气凝胶玻璃的动态传热详细计算模型和太阳辐射传递详细计算模型,实验验证了模型的准确性,给出了气凝胶玻璃的K-Sc计算方法、太阳辐射传递和传热的简化计算方法模型。以长沙的气象参数作为计算条件对比分析了详细模型、简化模型及K-Sc模型在不同天气和朝向下的计算准确性,结果表明:在阴天,简化模型有较好的准确性。在晴天,比较各个朝向一天的累计室内得热量,简化模型的计算值均比详细模型偏高,在南朝向误差最大为15.4%。简化模型的准确度均优于K-Sc模型。

智能百叶对照明与空调能耗影响的研究

本文以北京市某高校1间教室的1扇南向外窗的智能百叶为研究对象,采用现场测试与模拟计算的方法,针对晴天与多云天2种典型天气状况,在分析百叶倾角与室内得热量、室内照度的关系的基础上,研究智能百叶的调节对照明与空调能耗的影响。测试结果表明:1)当测试房间有直射光线进入时,室内得热量增加很明显;2)当测试房间无阳光直射进入时,室内得热量随百叶角度的减小而减少;3)进深1 m处直射光对照度的影响较大,但直射光对进深2 m以外的照度影响较小;4)有直射光时,照度在进深方向上的分布很不均匀,而没有直射光时,照度分布较均匀;5)没有直射光的时候,某些角度下照度也能满足要求。模拟计算结果表明:合理调节智能百叶后,多云天时节能率最高可达57.7%,晴天时节能率最高可达63.5%。百叶倾角为120°时,空调能耗与照明能耗之和相对于百叶全开时低60%。