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第 28 卷第 10 期太阳能学报 V 0 8 . N o .10
2007 年 l0 月 A C T A E N E R G IA E S0 R IS S IN IC A O ct.,2 (K Y'/
文章编号:0254-0096(2007 )10-
太阳能复合能量系统在生态建筑中的应用研究
翟晓强,王如竹,代彦军,吴静怡,许煜雄,马强
(上海交通大学$tl冷与低温:啊猢开究所,教育部太阳能发电及制冷工程研究中心,卜海 200030)
摘要:针对上海市生态建筑示范楼,介绍了太阳能供热水、空调、地板采暖、自然通风复合能量系统的设计及主
要部件。同时根据已经获取的实验数据,分别针对夏季、过渡季、冬季分析了太阳能复合能量系统在典型工况下的
运行特性。
关键词:太阳能;空调;地板采暖;自然通风
中图分类号:TK 文献标识码:A
西侧屋面上为 90Ⅱl2 的 CPC 真空管太阳集热器;东侧
0 引言
屋面上为 60Ⅱ】2 的热管式真空管太阳集热器。
所谓生态建筑,是用生态学原理和方法,以人、建筑师在设计中充分考虑了太阳集热器与建筑坡
建筑、自然和社会协调发展为目标,有节制地利用和屋面的一体化,在高效利用太阳能的同时,也考虑到了
改造自然,寻求最适合人类生存和发展的生态建筑建筑立面的整体效果,南向坡屋面1顷角设计为 4 ,采用
环境,将建筑环境作为一个有机的、具有结构和功能钢结构屋面。如图 1所示,3 排太阳集热器与整个屋面
的整体系统来看待⋯。生态建筑在能源消耗上尽可
结构浑然一体,建筑设计新颖,造型美观,充分体现了太
能地利用可再生的自然能源。
阳能在生态建筑能量系统中的核心地位。
近年来,太阳热水器的应用发展很快,这种以获
取生活热水为主要目的应用方式其实与大自然的规
律并不完全一致。对于太阳辐射强的夏季,人们更
需要的是空调降温而不是热水,这种情况在我国南
方地区尤为突出。因此,利用太阳能空调是一个
理想的方案。
作为上海市科委重大科技攻关项目“生态建筑
关键技术研究与系统集成”的示范工程已在上海市
闵行区落成并投入使用。上海交通大学在此项目中
的具体研究内容包括:①夏季利用太阳能吸附式空
图 1 太阳集热器阵歹0 与建筑一体化效果
调与上海市建科院设计的溶液除湿空调耦合,分别
F ig .1 Integ ratio n of so lar co lle ctor a rra y a n d g re e n b uild ing
负担生态建筑的显热冷负荷以及潜热冷负荷;②冬
季利用太阳能地板采暖系统负担生态建筑的热负 2 太阳能供热水、空调、地板采暖、自
荷;③在过渡季节利用太阳能热水强化自然通风;④然通风复合能量系统
全年热水供应。以下对该太阳能系统进行简要报
该生态建筑示范楼以办公为主,热水需求量较
道,并对已获取的实验数据分析总结。
少。在系统设计中,以满足采暖、空调工况为主,此
1 太阳能与建筑的一体化设计外,自然通风风道中设置翅片管式换热器,在过渡季
节,利用太阳能热水加热风道中的空气,从而强化自
本太阳能系统包括 150m 的太阳集热器,其中