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随着经济的发展和人民生活水平的提高,建筑能耗消费逐年增加,其中冬季有2/3的能耗用于建筑采暖和热水供应,对于目前建筑能耗的特点,考虑到我国具有丰富的太阳能资源,怎样利用太阳能进行采暖和供应热水成为建筑节能的一个重要途径。国内学者对太阳能在建筑的上的利用形式研究以被动式太阳房居多,对于主动式和主被动结合式的太阳能采暖系统研究较少,已有的研究多限于理论上或设计上的可行性分析。为此本课题开展了以下工作:1)结合北方农村建筑的特点搭建了主被动结合式太阳能采暖系统的实验平台,该实验平台由三部分组成,被动部分的形式为附加阳光间式太阳房,主动部分的形式为太阳能热水集热采暖系统并以空气源热泵作为辅助热源,采暖末端采用低温热水辐射地板,以室温控制模式实现了系统的供暖功能;2)通过太阳房和对比房的对比测试验证了太阳房的节能效果,并检验了DeST软件对太阳房和对比房模拟的可靠性,利用DeST模拟的可靠性分析了太阳房的影响因素、确定了太阳房的最佳运行方式、计算了太阳房采暖季的节能贡献率;3)对主被动结合式太阳能采暖系统的室温控制模式进行了实验测试,结果表明系统运行时室温可满足舒适性要求,同时发现室温控制模式在运行过程中存在的不足,一是系统控制模式通过室温这一单一信号进行反馈控制,系统对被动和主动部分的控制存在过快或过慢的缺点,二是空气源热泵的运行能耗较高。针对室温控制模式存在的问题,提出时间控制模式的改进方案,解决了空气源热泵能耗较高的问题。结合室温控制模式和时间模式的运行方案提出了主被动结合式太阳能采暖系统控制方案的新建议;4)对系统的全年运行能耗进行计算,计算了系统全年运行的经济性,并与农村常用的土暖气进行全年运行的节减排效果对比。主被动结合式太阳能采暖系统不仅具有经济方面的优势,还具有显著的节能减排效果,可广泛应用于独立建筑中。该系统的推广应用不仅可推动我国太阳能光热利用的技术发展、实际应用和产业化水平,还可以为国家节能减排目标的实现、减少大范围雾霾天气起到重要作用。