可再生能源在寒地建筑中的应用研究

论文摘要

在严寒地区的建筑总能耗中采暖的能源消耗量比重较大,利用可再生能源进行采暖不仅可以大大节省常规能源的消耗,对环境保护也具有重要意义。可再生能源推广的前提是充分的可行性分析。本文论述了可再生能源在建筑中应用的意义以及国内外可再生能源的应用现状。分析了各种可再生能源在严寒地区建筑采暖系统中的应用形式和性能。认为太阳能和地热能是建筑中应用最广泛的可再生能源。选取长春地区某办公楼作为建筑模型,在气象参数、室内温度和热负荷相同的基础上,对分别采用太阳能、地热能以及常规能源三种热源的采暖系统进行分析。根据模型的热负荷和采暖系统的组成,计算各不同系统运行的总能耗,折合成一次能源消耗量进行比较;从污染物的排放量及排放产生的治理费用入手,计算了三种采暖形式的环境效益;采用费用年值法把投资等值折算为年值,计算太阳能、地热能和常规能源系统运行20年各年的费用年值,比较三种系统运行的经济性。综合能耗,环境效益和经济性三方面因素,建立了严寒地区采暖形式选择的优化方法。基于此方法采用C++软件,开发了采暖方式经济性评价平台。说明不同因素对采暖形式经济性的影响程度。为长春以及其他严寒地区利用可再生能源供暖的可行性分析提供了可靠的方法,对其他类型地区采暖热源的选择具有参考意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.1.1 我国建筑能耗的现状
• 1.1.2 可再生能源在国内外的应用现状
• 1.1.3 可再生能源在建筑中的应用障碍
• 1.2 课题研究的对象、意义
• 1.2.1 研究对象
• 1.2.2 可再生能源在建筑中应用的意义
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第2章 可再生能源在建筑中的应用形式
• 2.1 建筑中太阳能热利用形式
• 2.1.1 太阳能热水系统
• 2.1.2 太阳能采暖系统
• 2.1.3 太阳能制冷系统
• 2.2 建筑中的地热应用
• 2.2.1 地热供暖系统
• 2.2.2 地源热泵空调系统
• 2.3 本章小结
• 第3章 应用不同能源形式采暖的比较方案
• 3.1 研究流程
• 3.2 论文运用的研究方法
• 3.3 模型的选取
• 3.4 模型参数的确定
• 3.5 能源利用状况及选取
• 3.6 本章小结
• 第4章 不同能源种类采暖的系统能耗
• 4.1 太阳能采暖系统
• 4.1.1 设备的选择
• 4.1.2 系统的能耗
• 4.2 地源热泵系统
• 4.2.1 设备的选择
• 4.2.2 系统的能耗
• 4.3 常规能源系统
• 4.3.1 系统的选择
• 4.3.2 能耗计算
• 4.4 各系统的能耗比较与分析
• 4.5 本章小结
• 第5章 可再生能源利用的环境效益分析
• 5.1 能源利用的环境成本
• 5.1.1 燃料排放量计算
• 5.1.2 污染物排放量比较
• 5.2 污染物的治理费用
• 5.3 可再生能源利用的环境效益
• 5.4 本章小结
• 第6章 可再生能源系统利用的经济效益分析
• 6.1 费用年值计算方法
• 6.2 供暖系统的运行费用分析
• 6.3 不同采暖方式的费用年值比较
• 6.3.1 仅考虑运行费用的费用年值
• 6.3.2 考虑环境效益的费用年值
• 6.4 本章小结
• 第7章 基于C++语言的采暖形式可行性评价体系开发
• 7.1 评价方法的相关公式
• 7.2 评价方法程序
• 7.3 计算过程
• 7.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢