30平米太阳房能量系统理论与实验研究.doc

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【硕士】30平米太阳房能量系统理论与实验研究 授予学位：硕士 学位授予单位：华中科技大学 学位年度：近代 太阳能这种高清洁的能源在能源危机环境污染这样一个大背景下，越来越受到人们的重视，太阳能建筑更是成为近年来各国研究的新热点。太阳房是指利用建筑自身的结构特点和太阳能利用技术相结合，使用太阳能来减少或者解决建筑的能耗。目前国内关于太阳房的研究主要集中在被动式太阳房方面，对于太阳能的利用效率低，可调性差，因此研究一种能够充分太阳能的太阳能综合利用系统，实现太阳房的“零能耗”具有很大的研究价值和应用前景。
本研究在充分研究了目前国内外太阳能利用的基础上，研究了太阳能综合利用系统的性能，并在理论研究的基础上搭建了30 平方米的太阳能试验房，该试验房在屋顶安装了光伏发电系统，在装饰栏杆上安装了真空管热水集热系统，并在南墙设置了大面积的集热玻璃窗，经过实验测试，得出了以下结果：
1.在无任何外界热源供给，室外日平均温度为11.2℃的情况下，南墙的太阳能集热玻璃窗可以使室内平均温度维持在21.4℃。
2.太阳能光伏发电系统的输出电流随时间变化呈正态分布，在太阳辐射为660W/平方米的时候，发电瞬时功率可以达到802W，全天累积发电量4.74KWh，光伏转换效率为9%。
3.太阳房的热水系统在全天平均辐射为358W/平方米时，能够实现450 升热水水箱的8℃温升，热水集热效率为35.1%。4.通过对太阳房整体能量系统分析可得，太阳房在测试当天的气象条件下，太阳能的供给率ε =1.6，可以实现冬季“零能耗”采暖。
本文对于太阳房的研究侧重于实验性研究，建立了实验性的太阳房，并提出了聚氨酯双层保温墙模型，取得了很好的保温效果，同时也对太阳能地板采暖做了探讨。