熱激活建筑能源系統(tǒng)集成設(shè)計與應(yīng)用

第1章 緒論 1
1.1 建筑能耗現(xiàn)狀及趨勢 1
1.2 節(jié)能建筑發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 3
參考文獻 4

第2章 建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱方法與技術(shù) 5
2.1 無源靜態(tài)保溫隔熱技術(shù) 5
2.2 無源動態(tài)保溫隔熱技術(shù) 8
2.2.1 技術(shù)簡介 8
2.2.2 基于載體密度變化的無源DTI技術(shù) 9
2.2.3 基于載體位置變化的無源DTI技術(shù) 13
2.2.4 基于懸浮顆粒遷移的無源DTI技術(shù) 16
2.2.5 基于載體相態(tài)變化的無源DTI技術(shù) 18
2.3 有源保溫隔熱技術(shù) 24
2.3.1 技術(shù)簡介 24
2.3.2 基于流體的有源DTI技術(shù) 24
2.3.3 基于固體的有源DTI技術(shù) 32
2.4 圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱方法與技術(shù)對比分析 39
2.4.1 圍護結(jié)構(gòu)負荷形成的不同維度解釋 39
2.4.2 不同保溫隔熱方法與技術(shù)對比 40
2.5 熱激活建筑能源系統(tǒng)現(xiàn)有研究的指導(dǎo)意義 44
參考文獻 44

第3章 被動式熱激活建筑能源系統(tǒng)集成設(shè)計51
3.1 熱管技術(shù)簡介及建筑應(yīng)用 51
3.1.1 熱管技術(shù)簡介 51
3.1.2 熱管技術(shù)建筑應(yīng)用 52
3.2 被動式熱激活建筑能源系統(tǒng)的提出與應(yīng)用 53
3.2.1 被動式熱激活建筑能源系統(tǒng)的提出 53
3.2.2 被動式熱激活建筑能源系統(tǒng)的應(yīng)用 57
3.3 建筑圍護結(jié)構(gòu)集成用TPTL的設(shè)計 58
3.3.1 建筑集成用TPTL的工質(zhì)選取 59
3.3.2 建筑集成用TPTL的管材選取 60
3.4 被動式熱激活復(fù)合墻體的集成設(shè)計 61
3.4.1 熱激活混凝土墻體能源系統(tǒng)集成方式 61
3.4.2 熱激活磚砌墻體能源系統(tǒng)集成方式 61
3.4.3 熱激活砌塊墻體能源系統(tǒng)集成方式 62
3.4.4 熱激活輕質(zhì)墻體能源系統(tǒng)集成方式 63
參考文獻 65

第4章 被動式熱激活建筑能源系統(tǒng)能量傳輸特性67
4.1 實驗檢測系統(tǒng)及測試方法介紹 67
4.1.1 實驗裝置設(shè)計與搭建 67
4.1.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)與儀器設(shè)備 71
4.1.3 檢測方案及檢測步驟 72
4.1.4 實驗數(shù)據(jù)處理方法 75
4.1.5 不確定度分析 77
4.2 正向啟動與循環(huán)過程熱特性分析 77
4.2.1 直接啟動過程瞬態(tài)熱響應(yīng)特性 77
4.2.2 間歇啟動過程瞬態(tài)熱響應(yīng)特性 84
4.3 關(guān)鍵性能參數(shù)對啟動與循環(huán)過程的影響分析 90
4.3.1 充液率和熱源溫度對系統(tǒng)熱阻影響 90
4.3.2 充液率和熱源溫度對啟動速度影響 91
4.4 正向持續(xù)運行過程熱特性分析 92
4.4.1 瞬態(tài)熱響應(yīng)特性 92
4.4.2 溫度場分布 95
4.4.3 熱阻與注熱特性 97
4.5 反向啟動與循環(huán)過程熱特性分析 98
4.5.1 系統(tǒng)壓降與重力作用分析 98
4.5.2 瞬態(tài)熱響應(yīng)特性 101
4.5.3 溫度場分布 104
參考文獻 106

第5章 被動式熱激活復(fù)合墻體熱工性能107
5.1 被動式熱激活復(fù)合墻體熱工性能 107
5.1.1 ANSYS Workbench軟件介紹 107
5.1.2 幾何模型 109
5.1.3 網(wǎng)格劃分 110
5.2 被動式熱激活復(fù)合墻體數(shù)學(xué)模型 111
5.2.1 三維非穩(wěn)態(tài)傳熱過程 111
5.2.2 控制方程與單值性條件 112
5.3 被動式熱激活復(fù)合墻體模型驗證 113
5.3.1 網(wǎng)格獨立性驗證 113
5.3.2 數(shù)學(xué)模型實驗驗證 116
5.4 夏季工況傳熱分析 118
5.4.1 復(fù)合墻體表面熱響應(yīng)特性 119
5.4.2 復(fù)合墻體內(nèi)部溫度場 125
5.5 冬季工況傳熱分析 128
5.5.1 復(fù)合墻體表面熱響應(yīng)特性 128
5.5.2 復(fù)合墻體內(nèi)部溫度場 134
參考文獻 136

第6章 被動式熱激活復(fù)合墻體不確定性和敏感性分析方法137
6.1 不確定性和敏感性分析工作流程 137
6.2 復(fù)合墻體熱特性不確定度表征 139
6.2.1 輸入?yún)?shù)篩選 139
6.2.2 輸入?yún)?shù)范圍確定 140
6.2.3 抽樣設(shè)計方法 141
6.2.4 抽樣設(shè)計結(jié)果 142
6.3 復(fù)合墻體熱特性全局敏感性分析方法選用 148
6.3.1 敏感性分析方法簡介 148
6.3.2 全局敏感性分析方法選擇 150
6.3.3 R語言簡介 154
6.3.4 輸入?yún)?shù)相關(guān)性分析 154
6.4 熱激活復(fù)合墻體熱特性評價方法 155
參考文獻 157

第7章 被動式熱激活復(fù)合墻體熱特性全局敏感性分析159
7.1 基于冬季保溫情景的復(fù)合墻體熱特性分析 159
7.1.1 熱激活特性全局敏感性分析 160
7.1.2 內(nèi)外表面?zhèn)鳠崽匦匀置舾行苑治?168
7.1.3 內(nèi)表面熱舒適度特性全局敏感性分析 177
7.1.4 輸入?yún)?shù)綜合排序結(jié)果及分析 187
7.2 基于夏季隔熱情景的復(fù)合墻體熱特性分析 192
7.2.1 熱激活特性全局敏感性分析 192
7.2.2 內(nèi)外表面?zhèn)鳠崽匦匀置舾行苑治?197
7.2.3 內(nèi)表面熱舒適度特性全局敏感性分析 203
7.2.4 輸入?yún)?shù)綜合排序結(jié)果及分析 210

第8章 研究展望與新型熱激活建筑能源系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用215
8.1 熱激活建筑能源系統(tǒng)研究總結(jié)與展望 215
8.1.1 本書研究成果簡述 215
8.1.2 熱激活建筑能源系統(tǒng)研究展望 218
8.2 模塊化熱激活建筑能源系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用 219
8.2.1 模塊化熱激活混凝土墻體能源系統(tǒng) 219
8.2.2 模塊化熱激活磚砌墻體能源系統(tǒng) 221
8.3 固體基熱激活建筑能源系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用 221
8.4 輕質(zhì)建筑中熱激活建筑能源系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用 223
參考文獻 226

附錄 主要符號及縮略語227
附錄1 主要符號及單位 227
附錄2 縮略語 228