太阳能技术在低层住宅中的应用

【摘要】：当今世界,能源问题一直是人们关注的一个热点问题,应用化石能源会带来全球环境污染和气候变暖等问题。太阳能做为一种可再生的清洁能源,被人们誉为21世纪最有希望的能源。同时住宅做为量大面广、关系国计民生的建筑类型,更是运用太阳能技术进行建筑节能的前沿阵地。 虽然本文研究的主要内容是太阳能技术在低层住宅中的应用,有一定的特殊性和局限性,却是当前太阳能应用最为成熟和最具发展潜力的领域,如“零能耗住宅”的出现。而且考虑到技术的相通性,在系统、完整的总结了太阳能技术在低层住宅中的应用后,进而将其推广到多层及高层住宅中应用,有普遍的发展意义。 本文以太阳能利用由低技到高技和由被动到主动的发展为脉络,先总结传统民居中利用太阳能的设计手法和现代住宅设计中基于太阳能利用的适应性设计,其中涵盖了住宅形体、外观以及剖面设计等方面。进而总结被动式太阳能与主动式太阳能在低层住宅中的应用与设计要点,并以笔者设计的太阳能住宅竞赛方案加以分析和验证,最后引入未来在太阳能住宅技术发展的主流方向-太阳能光伏发电系统。同时提倡住宅设计和太阳能集热和集电构件的“一体化”设计,提倡在设计之初就将利用太阳能的思想融入到建筑设计中,使其成为建筑有机的组成部分,统筹各方面因素,以达到有效、合理、经济、美观的目的。 未来,在住宅建筑中有效地利用太阳能不但可以节约大量的常规能源,而且对于减轻环境污染有着不可忽视的作用,也关系到我国可持续发展的城市建设。 【关键词】：被动式太阳能 主动式太阳能 太阳能光伏发电系统 低层住宅 一体化设计
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TU18
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-24
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究目的10-11
• 1.3 研究意义11-12
• 1.4 研究对象、选点原因及研究方式12
• 1.5 章节分析与研究提纲示意12-14
• 1.6 国内外研究现状14-21
• 1.7 我国太阳能资源利用分析21-24
• 第二章 被动式太阳能在低层住宅中的应用24-36
• 2.1 传统民居中基于太阳能利用的适应性设计手段24-29
• 2.2 现代住宅中基于太阳能利用的适应性设计29-30
• 2.3 被动式太阳能的三种主要形式及实际应用分析30-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 主动式太阳能在低层住宅中的应用36-53
• 3.1 太阳能集热器的两种类型36-37
• 3.2 太阳能集热器与低层住宅设计一体化研究37-41
• 3.3 以竞赛方案分析太阳能集热器在低层住宅中的应用41-52
• 3.4 本章小结52-53
• 第四章 太阳能光伏发电系统在低层住宅中的应用53-67
• 4.1 光电池的基本原理53-55
• 4.2 光电能是理想能源55-56
• 4.3 光电系统的类型56-57
• 4.4 光电板的安装与倾角设计要点57-58
• 4.5 结合竞赛方案分析光电系统的尺寸设计58-61
• 4.6 太阳能光伏发电系统与低层住宅一体化设计61-65
• 4.7 本章小结65-67
• 结语67-68
• 参考文献68-71
• 附录1 竞赛方案设计要求71-72
• 附录2 竞赛方案气候设计条件72-73
• 附录3 竞赛方案地形图73-74
• 附录4 竞赛方案最终效果图74-75
• 附录5 攻读硕士期间发表论文75

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