长沙地区建筑节能技术中可再生能源利用潜力分析

摘要

能源是人类社会生存与发展的物质基础，随着中国建筑的增多以及人们对舒适性要求的提高，建筑节能已成为中国可持续发展越来越重要的一步。建筑节能技术种类很多，从建筑规划到建筑运行管理，再到建筑材料回收，都能采取有效地节能手段。本文研究建筑节能技术中可再生能源利用的潜力，可以推动建筑节能的发展。
　　长沙地区可再生能源利用比较适宜的是太阳能热水系统和地源热泵系统。长沙市2010年12月发布了《长沙市民用建筑节能管理办法》，办法中对长沙地区建筑中可再生能源的利用提出了要求。目前节能评估中没有对相应的节能效率进行严格的规定，本文采用模拟技术，计算使用可再生能源的节能潜力。
　　文章利用TRNSYS模拟软件对太阳能热水系统进行了模拟。文章设计了一户住宅的热水系统，对长沙地区太阳能热水系统的节能效率进行了计算，集热板的面积对热水系统节能率的影响最大，当太阳能保证率分别取30％、40％、50％的时候，节能率为42.8％、58.9％、70.3％。
　　文章分析了使用能效系数以及综合能效系数计算热泵系统节能率的不足。计算热泵系统节能率应通过模拟技术，建立建筑模型，计算得到空气源热泵系统的能耗与地源热泵系统的能耗，比较得到地源热泵系统的节能率。
　　文章根据长沙地区的特点，建立了一栋典型办公建筑模型，计算了建筑负荷。建立了空气源热泵的模拟平台，计算了使用空气源热泵系统的能耗。由于长沙地区冷负荷大于热负荷，本文模拟了只使用地源热泵系统，土壤的温度升高会使地源热泵系统效率降低，能耗增加，故应加上冷却塔辅助散热。文章建立了混合地源热泵系统的模型，并计算了混合地源热泵系统的能耗。比较得到地源热泵系统相对空气源热泵节能19.04％。

目录

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附表索引

第1章 绪论

1.1 本文研究背景

1.2 我国建筑节能概述

1.3 建筑节能评估

1.4 国内外建筑节能评估体系

1.4.1 国外建筑节能评估体系

1.4.2 我国建筑节能评估体系

1.5 本文的研究内容意义及课题来源

1.5.1 研究内容

1.5.2 研究意义

1.5.3 课题来源

第2章 建筑节能技术与可再生能源利用

2.1 建筑节能技术在建筑中的应用

2.1.1 建筑规划与设计节能

2.1.2 建筑围护结构节能

2.1.3 能耗设备与系统的节能

2.1.4 建筑用能控制与管理

2.1.5 综合节能技术

2.2 可再生能源在建筑中的应用

2.2.1 太阳能在建筑中的应用

2.2.2 浅层地能在建筑中的应用

2.3 长沙地区可再生能源节能现状

2.3.1 长沙地区可再生能源应用推广

2.3.2 可再生能源节能效率

2.4 本章小结

第3章 长沙太阳能热水系统节能潜力

3.1 太阳能热水系统简介

3.2 太阳能热水系统节能利用潜力

3.2.1 太阳能热水节能原理

3.2.2 太阳能热水保证率

3.2.3 太阳能热水系统节能利用潜力

3.3 太阳能热水系统模拟

3.3.1 太阳能热水系统模拟平台

3.3.2 系统主要部件数学模型

3.4 长沙太阳能热水系统节能潜力

3.4.1 模拟对象描述

3.4.2 模拟参数设置

3.4.3 模拟结果分析与优化

3.5 本章小结

第4章 地源热泵系统节能计算原理

4.1 地源热泵技术简介

4.2 热泵系统性能指数

4.2.1 能效系数

4.2.2 综合能效系数

4.3 地源热泵系统节能计算原理

4.3.1 制冷循环

4.3.2 热泵系统节能计算原理

4.4 地源热泵系统节能潜力

4.5 本章小结

第5章 长沙地源热泵系统节能潜力分析

5.1 模拟对象描述

5.1.1 建筑基本信息

5.1.2 围护结构热工参数

5.1.3 室内环境设计参数

5.2 建筑负荷模拟

5.3 空气源热泵系统模拟

5.3.1 空气源热泵系统模拟平台

5.3.2 系统主要部件数学模型

5.3.3 空气源热泵能耗模拟

5.4 地源热泵系统设计

5.5 地源热泵系统模拟

5.5.1 地源热泵系统模拟平台

5.5.2 系统主要部件数学模型

5.5.3 地源热泵系统能耗分析

5.6 地源热泵系统节能潜力

5.7 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢