学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

窗户热屏系统对室内热环境影响的研究

作　者: 张允
导　师: 李淑兰
学　校: 昆明理工大学
专　业: 化工过程机械
关键词: 建筑节能太阳辐射室内热环境窗户热屏系统节能窗帘
分类号: TU111.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 53次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

在能源日益紧张的今天,节能已经成为当今世界的热点问题。在中国,建筑能耗已经占到全社会总能耗的四分之一以上。其中,由窗户引起的空调能耗在建筑总能耗中占有很大的比例。但长期以来,国内外对窗户节能的研究主要集中在玻璃制品上,而鲜见生活中必用的玻璃和窗帘的组合方面的研究。在保证室内光线良好的条件下,使用反射太阳辐射能力较强的玻璃和窗帘组合可以较好改善室内热环境,从而达到减少能耗的目的。针对这一涉及面较广,节能潜力较大的问题,提出了窗户热屏系统的概念,并对该系统对室内热环境的影响进行了研究。本文提出的窗户热屏系统是指包括玻璃和窗帘(或遮阳百叶)在内的屏蔽太阳辐射和室内外温差传热对室内热环境影响的系统。通过理论计算分析、现场实验测试和计算机模拟相结合的研究方法对室内外温差传热,特别是太阳辐射通过窗户热屏系统进入室内的过程进行了理论分析。讨论了窗户热屏系统的透过率、反射率和吸收率对室内热环境的影响。推导出了透过窗户热屏系统室内外热量交换方程。对不同朝向和不同窗户热屏系统组合的房间在夏季和冬季进行了实验测试,得到了室内逐时平均温度、不同窗户热屏系统组合逐时反射太阳辐射强度值和测试期间各朝向总辐射强度平均值以及对房间朝向相同而窗户热屏系统组合不同、窗户热屏系统组合相同而朝向不同、朝向和窗户热屏系统组合中玻璃相同而窗帘不同和朝向和窗户热屏系统组合中窗帘相同而玻璃不相同等动态实验情况进行了对比分析,得出反射太阳辐射能力强的窗户热屏系统对改善全天候密闭房间的室内热环境有较明显的效果。同时也发现,密闭房间存在着夜间温度较高的问题。实验数据还表明,夏季在晚上9时左右各房间均达到一天中室内温度最高值,而冬季达到最高温度的时刻是下午6时,此时,西向房间的最高温度值最大,其次为东向,南向房间的最高温度值最小。最后,利用DeST-h软件,模拟计算了昆明地区不同朝向和带有不同窗户热屏系统组合房间的全年空调总耗电量。通过对数据的分析可知,当窗户热屏系统中带有节能窗帘时,减少室内全年空调负荷的效果尤为明显。实验表明,带有不同窗户热屏系统组合的西向房间中,6mmm单层阳光控制镀膜玻璃+外侧镀铝膜节能窗帘的房间全年耗电量最少,比西向带有普通6mmm单层玻璃+无窗帘的基准房间节能101.98KWh。另外,在窗户热屏系统组合相同的情况下,不同朝向房间对全年能耗也有较大影响。能耗最低的是南向房间,其次是东向房间,而西向房间的全年能耗最大。通过上述研究,得到了夏季窗户热屏系统反射太阳辐射能力大小对室内热环境影响的趋势和冬季窗户热屏系统对室内的保温效果,并通过软件模拟计算得出各种朝向房间的窗户热屏系统组合对房间全年耗电量的影响情况,从而为窗户热屏系统的选择,特别是节能窗帘的应用提供了科学依据。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-10
主要符号说明  10-13
第一章绪论  13-21
  1.1 论文研究背景  13-16
    1.1.1 建筑节能的发展  13-15
    1.1.2 窗户热屏系统简介  15-16
  1.2 窗户热屏系统的国内外研究概况  16-20
  1.3 论文研究的意义及内容  20-21
第二章窗户热屏系统动态热过程的理论研究  21-37
  2.1 太阳辐射对室内热环境影响的计算  21-31
    2.1.1 影响太阳辐射强度的因素  21-22
    2.1.2 太阳所处位置的计算  22-23
    2.1.3 太阳辐射强度的计算  23-25
    2.1.4 窗户热屏系统的太阳辐射反射、吸收和透过率的计算  25-31
  2.2 室内外温差传热对室内热环境影响的计算  31-36
    2.2.1 最外层玻璃的热平衡方程  31-32
    2.2.2 中间层玻璃的热平衡方程  32-33
    2.2.3 最内层玻璃的热平衡方程  33
    2.2.4 透过窗户热屏系统室内外热量交换方程  33-36
  2.3 本章小结  36-37
第三章窗户热屏系统对室内热环境影响的实验研究  37-68
  3.1 实验测试目的  37
  3.2 实验测试地点与所需实验设备  37-40
    3.2.1 实测地点  37
    3.2.2 实验设备  37-40
  3.3 实验测试方案  40-41
    3.3.1 测试时间的安排  40-41
    3.3.2 测量方案  41
  3.4 实验测试的误差分析  41-42
    3.4.1 环境影响误差分析  41-42
    3.4.2 测量仪器误差分析  42
    3.4.3 人为误差分析  42
  3.5 夏季实验测试结果分析  42-60
    3.5.1 玻璃为普通6mm单层玻璃的窗户热屏系统组合  42-47
    3.5.2 玻璃为6mm单层阳光控制镀膜玻璃的窗户热屏系统组合  47-52
    3.5.3 玻璃为普通6mm+12mmA+6mm中空玻璃的窗户热屏系统组合  52-57
    3.5.4 6mm+12mmA+6mm普通中空玻璃+内置窗帘的窗户热屏系统组合  57-60
  3.6 冬季实验测试结果分析  60-66
    3.6.1 玻璃为普通6mm单层玻璃的窗户热屏系统组合  60-63
    3.6.2 玻璃为普通6mm+12mmA+6mm中空玻璃的窗户热屏系统组合  63-66
  3.7 本章小结  66-68
第四章窗户热屏系统的节能效益分析  68-80
  4.1 建筑模型的确立  68-70
    4.1.1 模型的建立  68-69
    4.1.2 模型的主要参数设置  69-70
  4.2 节能效益的计算结果  70-79
    4.2.1 东向房间窗户热屏系统组合的节能效益  70-73
    4.2.2 南向房间窗户热屏系统组合的节能效益  73-76
    4.2.3 西向房间窗户热屏系统组合的节能效益  76-79
  4.3 本章小结  79-80
第五章结论与展望  80-82
  5.1 结论  80-81
  5.2 展望  81-82
致谢  82-83
参考文献  83-87
附录A 夏季实验测试期间室外空气逐时平均温度(℃)  87-88
附录B 夏季测试期间(6mm单层普通玻璃)窗户热屏系统室内平均温度(℃)  88-91
附录C 夏季测试期间(6mm单层阳光控制镀膜玻璃)窗户热屏系统室内平均温度(℃)  91-94
附录D 夏季测试期间(6mm+12mmA+6mm普通中空玻璃)窗户热屏系统室内平均温度(℃)  94-97
附录E 夏季测试期间(6mm+12mmA+6mm普通中空玻璃+内置窗帘)窗户热屏系统室内平均温度(℃)  97-100
附录F 夏季测试期间(6mm单层普通玻璃)窗户热屏系统反射太阳辐射强度值(W/m2)  100-103
附录G 夏季测试期间(6mm单层阳光控制镀膜玻璃)窗户热屏系统反射太阳辐射强度值(W/m2)  103-106
附录H 夏季测试期间(6mm+12mmA+6mm普通中空玻璃)窗户热屏系统反射太阳辐射强度值(W/m2)  106-109
附录I 夏季测试期间(6mm+12mmA+6mm普通中空玻璃+内置窗帘)窗户热屏系统反射太阳辐射强度值(W/M2)  109-112
附录J 夏季测试期间各朝向太阳总辐射强度值(W/m2)  112-113
附录K 冬季实验测试期间室外空气逐时平均温度(℃)  113-114
附录L 冬季测试期间(6mm单层普通玻璃)窗户热屏系统室内平均温度(℃)  114-117
附录M 冬季测试期间(6mm+12mmA+6mm普通中空玻璃)窗户热屏系统室内平均温度(℃)  117-120
附录N 冬季测试期间各朝向太阳总辐射强度值(W/m2)  120-121
附录O 攻读硕士学位期间发表论文目录  121

窗户热屏系统对室内热环境影响的研究

内容摘要

全文目录

相似论文