【摘 要】
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集成半嵌套式围护结构与地热交换器的新型建筑系统能够很好的调节室内热舒适性,具有较大的应用前景。本研究中首先对土壤进行了热物性分析,建立不同深度的土壤层温度分布数据库,用于研究不同深度土壤温度在换热过程中对地热交换器的影响,并通过一维数学模型和土壤温度模型模拟分析得出上海的平均地温基本稳定在17.30℃;其次提出地热交换器模型,用于计算埋管出口温度以及采用一维数学模型计算墙体间空气夹层的平均对流换热
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集成半嵌套式围护结构与地热交换器的新型建筑系统能够很好的调节室内热舒适性,具有较大的应用前景。本研究中首先对土壤进行了热物性分析,建立不同深度的土壤层温度分布数据库,用于研究不同深度土壤温度在换热过程中对地热交换器的影响,并通过一维数学模型和土壤温度模型模拟分析得出上海的平均地温基本稳定在17.30℃;其次提出地热交换器模型,用于计算埋管出口温度以及采用一维数学模型计算墙体间空气夹层的平均对流换热系数;最后利用地热交换器数学模型,计算出地热交换器出口温度。提出了集成半嵌套式围护结构与地热交换器的新型建筑,分析其热力系统并在TRNSYS中建模和仿真。通过与阿尔及利亚奥兰大学和日本东京大学的实验数据对比,模拟结果表明,模拟室内空气温度与实验室内空气温度的相对误差在5%以内,验证了仿真预测组合建筑室内温度的准确性。以位于夏热冬冷地区的上海市为例,利用TRNSYS进行建模和仿真。采用田口对建筑设计的关键设计参数进行了分组数值模拟,得出了考虑室内不舒适度时数及建筑能耗下的最优设计参数,分别窗墙比为0.1、玻璃类型为Triple Lowe、外墙保温层厚度为200mm,内墙保温层厚度为250mm,外墙太阳吸收系数为0.75,屋顶太阳吸收系数为0.75,管内直径与空气夹层间距分别为300mm和400mm、管长为50m以及管内风速为1.5m/s。
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