我国大气污染,保护生态环境,都将发挥十分重要的作用。
3.提高人民的生活质量。随着我国经济的发展以及人民生活水平的提高,夏热冬冷地 建筑太阳能供暖系统设计 2
区的建筑中提供采暖和生活热水也成为城乡居民的实际生活需求。因此,利用太阳能解决
冬季采暖问题,可以节省能耗,居住舒适,可以使城乡居民的生活质量大为提高[3]
。
随着国民经济的发展,能源需求量日益增加,能源利用情况紧张,而常规能源的大量
使用必将对环境造成不利影响。太阳能作为可再生能源的一种,取之不尽,用之不竭,同
时又不会增加环境负荷,将成为未来能源结构中的重要组成部分。我国属太阳能资源丰富
的国家之一,年辐射总量大约在3300-8300MJ/ m2
,全国2/3以上面积地区年日照小时数大
于2000h,每年陆地接收的太阳辐射能相当于2.4万亿吨标准煤,具有太阳能利用的良好条
件[4]
。在建筑能耗中,生活热水、供暖能耗占了相当的比例,比如在北方地区供暖能耗约
占我国建筑总能耗的36%,利用太阳能来满足供暖这些低品位能耗的要求具有巨大的节
能效益,因此,太阳能供暖技术越来越受到人们的重视。
太阳能供暖是以太阳辐射为热源,补偿建筑物的耗热损失,以文持室温达到一定标准
的一种新型供暖方式,既节约常规能源,又减少环境污染,可以说是一种既节约能源又符
合环保要求的绿色供暖方式。我国西北、东北、华北较寒冷地区十几年来建设了数以万计
的太阳采暖房,一般初始投资较常规建筑增加10% ~20%,节能率达50% ~70%,投资偿还
年限低于10年[5]
。通过分析,在城市建筑中有效利用太阳能供暖,不仅可以减少供热系统
初始投资和文护管理费用,保证居住环境舒适,同时会取得较好的节能效果[6]
。
2 设计概况
2.1 工程概况
本工程是利用太阳能为上海市一栋两层别墅供暖,该别墅层高为3米,建筑面积约630
平米,其中有健身房、活动室、餐厅、厨房、卧室、大厅、书房等主要房间。该系统设计
的主要内容有建筑文护结构耗热量的计算,采暖系统以及热水系统方案的选择与确定,散
热器的选择,太阳能集热器选型和集热面积的计算,蓄热水箱容积的计算以及水力计算。
2.2 设计依据
2.2.1 建筑概况
1)外墙:厚度为 240mm 的砖墙;外水泥砂浆抹灰加浅色喷浆,厚度为 20mm;加
气混凝土保温层,厚度为 120mm;内粉刷加油漆,厚度为 20mm。
2)外窗:双层透明中空玻璃,窗高1.8m。
3)外门:双层实木。
4)内墙:240mm 普通砖墙,两侧有20mm 水泥砂浆抹面,涂白色外墙涂料。
5)一层顶棚:水泥砂浆抹面,厚度为 20mm;现浇钢筋混泥土楼板,厚度为 70mm;
麻刀灰抹面,厚度为 20mm。
6)二层顶棚:水泥砂浆抹面,厚度为 20mm;泡沫混泥土保温层,厚度为 100mm。
现浇钢筋混泥土楼板,厚度为 70mm;麻刀灰抹面,厚度为 20mm。
7)屋面:砖红色粘土装饰瓦屋面,瓦材下面设 100mm 保温层。
2.2.2 文护结构热工参数
表 1.2 文护结构热工参数表
2.2.3 室外气象参数
上海位于北纬31度 11分,东经121度29 分,平均海拔6m;
名称 传热系数 W/(m2
· ℃)
外墙 0.88
外窗 3.01
外门 2.33
内墙 1.00
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