太阳能热水系统与建筑一体化的若干关键技术研究

【摘要】太阳能热水系统与建筑一体化是将太阳能热水系统作为建筑标准体系,实现热水系统和建筑的完美结合,达到建筑节能和审美要求。论文应用设计模数体系理论探讨太阳能建筑一体化的设计要素,研究太阳能热水系统与建筑一体化的规划布局。以在太阳能热水系统建筑一体化广泛采用的强制循环双水箱间接热水系统为研究对象,进行可靠性分析。并且对太阳能热水系统建筑一体化节能效益进行评定。本文的研究工作如下：一、将设计模数体系理论应用于太阳能建筑一体化设计,对功能性设计模数要素、环境性设计模数要素以及审美性设计模数进行研究,探讨太阳能建筑一体化的设计要素。二、对太阳能热水系统与建筑一体化的规划布局进行研究。研究不同形式的太阳能热水系统与建筑结合的设计原则,分析平板集热器与建筑一体化的设计要点。三、太阳能热水系统与建筑一体化可靠性分析。以在太阳能热水系统与建筑一体化广泛应用的强制循环双水箱间接太阳能热水系统为研究对象,对系统的原理、结构和工作方式进行详细介绍,建立系统故障模式影响及其危害表(FMEA)和故障树故障树(FTA)模型,分析系统最小割集,并对系统可靠性进行定性分析,得出影响和制约系统可靠性的关键零部件。四、强制循环双水箱间接太阳能热水系统可靠性分配优化。针对强制循环双水箱间接太阳能热水系统成本和可靠性矛盾问题,构建系统成本函数,分析系统基本可靠性模型和任务可靠性模型,建立可靠性指标分配优化模型,并转化为非线性数学规划求最优解问题。应用实数编码遗传算法,对强制循环双水箱间接循环太阳能热水系统可靠性指标分配进行优化求解。五、太阳能热水系统与建筑一体化节能效益评定。分析系统节能费用、年节能量、投资回收年限和环保效益四个节能效益指标。本文将设计模数体系理论应用于太阳能建筑一体化设计,探讨一体化的设计要素,研究太阳能热水系统与建筑的规划布局。以太阳能热水系统与建筑一体化广泛应用的强制循环双水箱间接太阳能热水系统为研究对象,对系统进行可靠性分析,建立系统的FMEA表和故障树模型,定性分析系统可靠性,得到制约系统可靠性关键部件。建立强制循环双水箱间接太阳能热水系统可靠性分配模型,并应用遗传算法优化求解。最后对太阳能热水系统建筑一体化节能效益进行评定,为决策者提供参考。
【作者】王龙；
【导师】吴永明；
【作者基本信息】广东工业大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】太阳能热水系统；建筑一体化；可靠性设计；节能效益评定；

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