【導讀】ZhangXinyu,ZhengRuicheng,FengXiaomei,ZouYu,HeTao,Xuwei,Zhang. Chinesestandard.system.

　　

【正文】 基礎信息如下： 1. 窗的平均有效面積系數(shù)為 ； 2. 外墻的傳熱系數(shù)為 2mWK? 。 3. 屋頂?shù)膫鳠嵯禂?shù)為 2mWK? 。 4. 地面的傳熱系數(shù)為 2mWK? 。 5. 窗的傳熱系數(shù)為 2mWK? 6. 門的傳熱系數(shù)為 2mWK? 根據(jù) Trnsys的模擬實驗結果，這個項目里的建筑的能源效率為 65%，與在中國其他的 帕特公共建筑 相比遠遠高于中國標準。 北部 太陽能 采暖 系統(tǒng) 為冬天供熱 提供能量，地熱源熱泵作為 其 輔助的熱源。在出了冬季外，系統(tǒng)將太陽能集中于體積為 200 3m 混凝土 容器中 ，地熱源熱泵和儲存容器共同來滿足冷量需求。采暖 系統(tǒng)的終端是地板輻射或散熱器。為了充分利用來自太陽能系統(tǒng)的能量，首先，太陽能系統(tǒng)的高溫水流經(jīng)散熱器然后再進入地板輻射系統(tǒng)。 這種應用在 北部 的太陽能收集器是嵌入在外墻中的平板太陽能集熱器， 它看起來像玻璃幕墻， 而不是 太陽能集熱器 。太陽能收集器的總面積為 140 3m ，收集器 尺寸 在 1000 mm~2020 mm 之間。 這一部分的目的是展示太陽能集熱器的綜合型和季節(jié)性蓄熱 。圖 1 就是安裝在墻上的平板太陽能集熱 實例 。 模擬結果表明有 25%的太陽能用于空間采暖。 圖 1 平板太陽能集熱 實例 太陽能加熱系統(tǒng)在冬季把能量用于 采暖，在夏季 能量 用于 蒸發(fā)吸收來制備冷來冷卻用于空 氣調(diào)節(jié)水 —— 地熱源熱泵可用于輔助能源。這里的應用 類型是 真空管太陽能集熱器 ，安嵌在平面屋頂上。太陽能收集器的總面積為 ㎡ ，太陽能收集器尺寸 在 1020 mm2020 mm之間。這部分目的在于展示太陽能輔助空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，圖 2 就是安裝在屋頂上的 真空管太陽能集熱器 實例。 圖 2 真空管太陽能集熱器 實例 此系統(tǒng)中，會使用 2個蓄水池：一個體積為 10 3m 用于儲存加熱水；另一個體積為 15 3m用于儲存冷卻水的。系統(tǒng)的制冷輸出量為 105 kW。實驗模擬結果表示太陽能有 20%用于采暖，50%用于冷卻。在這部分中空間加熱建筑面積比冷卻面積大。 此系統(tǒng)必需根據(jù)不同的季節(jié)實施不同的控制策略。詳盡的控制策略描述如下： 南部 在加熱季節(jié) ，太陽能加熱系統(tǒng)和地熱源熱泵系統(tǒng)一起利用能量來給空間加熱。在夏季，地熱源熱泵系統(tǒng)可以維持制冷要求，在其他季節(jié)太陽能收集器就儲存能量于混凝土容器里以備冬季之需。 加熱季節(jié) 太陽能收集器系統(tǒng)由太陽能收集器中溫度最高部分和 混凝土容器 中溫度最低部分的溫差控制。當它們之間溫差大于 5oc ，太陽能系統(tǒng)的泵就開始運行知道溫差低于 2oc ，泵才停止運行。為防止冰塞，系統(tǒng)設有排 回 水裝置，當太陽能收集器的泵停止運行時，在太 陽能收集器和管道中的水就流回 混凝土容器 。當在 混凝土容器 中的水溫高于 50oc ，太陽能加熱系統(tǒng)直接將能量用于 采暖 。當來自加熱系統(tǒng)的回水溫度高于 45oc 和低于 30oc 時，熱泵會將水加熱到所需溫度以滿足熱量需求。當回水溫度低于 30oc ，太陽能收集器系統(tǒng)將收集的熱量儲存 混凝土容器 中。 夏季 地熱源熱泵將冷水應用于空氣調(diào)節(jié)，太陽能收集器的控制與在供熱季節(jié)的相同。太陽能收集系統(tǒng)在冬季將能量儲存于混凝土容器中當其水溫高于 95oc 時用于加熱，這時候太陽能收集系統(tǒng)的泵停止運行。 太陽能收集系統(tǒng)的控制與在加熱季節(jié)中一樣。它儲存熱量在混凝土容器中用于冬季當水溫高于 95oc 時空間加熱，這時候太陽能收集系統(tǒng)停止運行。 在加熱季節(jié)，太陽能加熱系統(tǒng)和地熱源熱泵系統(tǒng)一起給空間加熱提供能量。在夏季，太陽能加熱系統(tǒng)供熱用于吸收蒸發(fā)器中的熱量來冷卻水用于空氣調(diào)節(jié)。當輻射不足以提供更高的水溫，地源熱泵系統(tǒng)開始運行一彌補不足。 其加熱控制系統(tǒng)與南部中加熱季節(jié)的運行相同。用于防止結冰的是 防凍循環(huán)系統(tǒng) ；當太陽能收集器中最高溫部分低于 5oc 時，太陽能收集系統(tǒng)的泵開始運行，當溫度增至 o10c 時，泵開始停止運行，同時太陽能收集器和管路中的水開始流回加熱儲存容器中。溫度高于 50oc時，太陽能供熱系統(tǒng)直接將能量用于建筑物的采暖。當加熱系統(tǒng)的回水溫度高于 45oc 和低于 30oc 時，熱泵將水加熱到所需溫度以滿足熱量需求。當回水溫度低于 30oc 時，由太陽能加熱的水進入熱泵的蒸發(fā)器來提高熱泵效率來節(jié)省傳統(tǒng)能源例如電能。 太陽能加熱系統(tǒng)收集器的控制與加熱季節(jié)中的控制相同。當儲熱器中的溫度高于 88oc時，泵開始運行，吸收式制冷器開始吸收熱量來冷卻在冷卻儲存器中的水。當冷量儲存器中最高溫度低于回水溫度時，泵開始運行來提供冷量。太陽能輔助空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和地源熱泵系統(tǒng)是平行運行。當回水溫度低于冷量儲存容器中底部的溫度時，這就意味著冷量需求供不應求。首先，吸收式冷卻在冷量儲存器中的水，直到溫度符合設計需求時吸收式制冷系統(tǒng)停止運行。然后，太陽能收集器加熱熱量存儲器中的水。當熱量存儲器中的溫度高于 95oc 時，太陽能收集器的泵停止運行。 其他季節(jié) 在春季，太陽能系統(tǒng)和地源熱泵系統(tǒng)提供熱量用于空間加熱直到建筑物不在需要加熱。首先，吸收式蒸發(fā)器冷卻在冷量存儲容器中的水，當溫度達到設計所滿足的要求時，吸收式蒸發(fā)器系統(tǒng)停止運 行。然后，太陽能收集器加熱熱量存儲器中的水。當在熱量存儲器中的水溫度高于 95oc 時 ，太陽能系統(tǒng)的熱泵停止運行。在秋季，太陽能系統(tǒng)和地源熱泵系統(tǒng)提供能量 用以冷卻建筑物直到不在需要冷量。太陽能收集系統(tǒng)加熱在熱量儲存器中的水。 當在熱量存儲器中的水溫度高于 95oc 時 ，太陽能系統(tǒng)的熱泵停止運行。 這個太陽能系統(tǒng)將在 2020年 7月完成。在這個系統(tǒng)中的監(jiān)視設備會監(jiān)視設備的基礎參數(shù)：溫度，流量，輻射，能量消耗等等。監(jiān)視的目的是用來提高設計創(chuàng)意。從監(jiān)視設備的數(shù)據(jù)可以獲得，系統(tǒng)用于太陽能的部分，系統(tǒng)的效率和其他指數(shù)。通過這個監(jiān)視設備，可以積累很多經(jīng)驗以提高太陽能能系統(tǒng)在建筑的應用。 [參考文獻 ] (1) 漢斯 M. H, “ 建筑中的太陽能輔助空氣調(diào)節(jié) ” , 紐約 : Springder Wien New Yirk, 2020 (2) 鄭瑞成 , “ 城市建筑中太陽能水供熱系統(tǒng)技術指導手冊 ” , 北京 : 化學工業(yè)出版社 ,2020 (3) 中國有色工程設計研究院 , 采暖設計規(guī)范 GB 500192020, 通風和空氣調(diào)節(jié) . 北京 : 中國計劃出版社 , 2020 (4) 中國建筑設計研究院 ,地源熱泵系統(tǒng)技術規(guī)范 GB503662020. 北京 : 中國建筑工業(yè)出版社 , 2020