村镇住宅太阳能供热供暖系统标准化设计研究

论文摘要

在十一五规划建设社会主义新农村大背景下,我国农村经济稳步发展,村镇住宅建设大规模增加,新建或改建住宅面积占到全国的一半以上。太阳能作为环保、节能的新能源,如果能够在广大的新农村建设中推广应用,将会带来很大的经济效益和环境效益。但是,长期以来,我国农村地区住宅设备规划、设计、使用混乱,与逐渐日益提高的生活水平相差甚远。针对此问题,国家将村镇住宅设备标准化设计技术与软件开发列为十一五国家科技支撑计划重点项目。开展对村镇住宅设备设计、应用技术的研究,形成村镇住宅设备设计、施工标准,为提高村镇住宅设备设计水平提供技术支持与参考。本文研究的村镇太阳能供热采暖系统主要针对于严寒、寒冷及夏热冬冷地区的广大村镇住宅建筑。本文首先归纳总结了村镇住宅的发展历史和特点,参考《民用建筑热工设计规范》（GB 50176-1993）和我国太阳能资源划分区域,在我国采暖地区选择7个代表地区及各地区典型新农村户型。结合我国农村住宅建设的实际情况,建立了村镇住宅太阳能供热采暖模块化设计流程,主要包括:确定热水供应系统,供热负荷计算,集热系统的设计计算,供应系统设计,管道和选材,绘制施工图等六个模块。此外,作者按照建立的标准化设计方法对全国七个代表地区的典型建筑进行了案例设计与分析,为我国推广村镇太阳能供热采暖系统标准化设计提供了参考依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国外研究现状
• 1.3 国内研究现状
• 2 村镇住宅建设发展概况
• 2.1 我国村镇住宅特点
• 2.2 我国住宅采暖历史
• 3 不同气候区的划分及太阳能资源分区
• 3.1 不同气候区的划分
• 3.2 太阳能应用历史
• 3.3 我国太阳能资源分布
• 4 太阳能供热采暖系统模块标准化设计流程
• 4.1 设计条件确定
• 4.1.1 环境气候条件
• 4.1.2 用水情况
• 4.1.3 安装场地情况
• 4.1.4 水电情况
• 4.1.5 原有设备的运行情况
• 4.2 太阳能系统负荷的计算
• 4.2.1 热水负荷计算
• 4.2.2 采暖负荷计算
• 4.3 太阳能集热系统的设计
• 4.3.1 太阳能供热采暖系统类型选择
• 4.3.2 集热器类型的选择
• 4.3.3 确定集热器面积
• 4.3.4 集热器安装方位和最佳倾角
• 4.3.5 集热器前后排间距
• 4.3.6 集热器的链接方式
• 4.3.7 太阳能集热系统的设计流量
• 4.3.8 水泵的选型
• 4.3 水箱容积的确定
• 4.4 辅助热源的确定
• 4.4.1 提供辅助热源的方法
• 4.4.2 辅助加热量的计算
• 4.5 确定控制方式
• 4.5.1 运行控制
• 4.5.2 防冻控制
• 4.5.3 防过热措施
• 4.6 供应系统的设计
• 4.6.1 热水末端系统设计
• 4.6.2 采暖末端系统设计
• 4.7 管道及选材
• 4.8 太阳能系统经济性分析
• 4.8.1 太阳能系统节能费用
• 4.8.2 系统增加投资回收年限
• 4.9 绘制施工图
• 5 太阳能供热采暖系统案例分析
• 5.1 西安地区典型户型分析
• 5.1.1 项目基本概况
• 5.1.2 生活热水负荷计算
• 5.1.3 太阳能供热采暖系统设计
• 5.1.4 集热器类型选择
• 5.1.5 集热面积的确定
• 5.1.6 集热器安装最佳倾角
• 5.1.7 集热器连接方式
• 5.1.8 系统流量的确定和水泵的选择
• 5.1.9 储水箱
• 5.1.10 辅助热源
• 5.1.11 防冻、防过热措施
• 5.1.12 供热末端
• 5.2 其他代表地区太阳能供热采暖设计
• 5.2.1 负荷计算
• 5.2.2 集热系统设计
• 5.2.3 方案设计
• 5.3 经济性分析
• 6 总结
• 致谢
• 参考文献