包头市高层建筑TLD系统的太阳能利用及经济性研究

作     者：张晓 

作者单位：内蒙古科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐伟;田志昌

授予年度：2014年

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

主      题：TLD系统 太阳能利用 太阳能集热器 经济性分析 节能效益分析 

摘      要：具有减振耗能作用的调谐液体阻尼器系统（TLD）正逐步实现工程应用，但其单一的功能和不可忽视的投入会影响其推广。另据统计数据显示，楼宇内居民日常生活热水总负荷已占到建筑总能耗的10%～20%。本课题将TLD减振系统设计成太阳能热水系统，实现太阳能系统和TLD系统的结合，探索其综合经济效益，为广泛推广提供依据。该课题来源于包头市科技局资助项目（2013J2001-2）。 包头地区日照充足，太阳辐射强烈，是太阳能资源较富区，本课题以包头市民营发展中心公寓楼为研究对象，在不影响TLD系统减振耗能的前提下，利用已设计的TLD系统设计太阳能热水系统，通过使用太阳能资源为楼宇内居民供给热水，实现原TLD系统功能多样化，提高其利用率，同时有效分摊TLD系统初期建造成本，推广TLD系统的使用。 在满足楼宇居民热水需求的前提下，本研究的主要结论有：利用气象软件Meteonorm分析模拟得出包头市的年平均温度为8.16℃，年平均每天日照时间为8h，倾斜面上平均日辐照量约为17.31MJ/m2，倾斜面上总辐照量约6225.14MJ/m2;利用TRNSYS系统动态模拟软件对太阳能热水系统进行全年动态模拟，分析得出全年最大太阳能保证率为0.642，设计集热器选型为U型管太阳能集热器，集热面积700m2，倾角为42°，辅助电源功率为580kW，单位建筑面积内日供水量3.53L;完成经济性与节能效益研究，分析得到原单一功能的TLD系统初期投入是143.4万元，结合太阳能热水系统设计出的复合功能的TLD系统，动态投资回收期13.2年，在其寿命周期内投入130.5万元，累计未分配利润是106.63万元，占总投入的81.7%，年节能量为229.9×104MJ，总节能资金169.18万元。综上所述，设计有太阳能热水系统的TLD系统将会彻底改善原TLD系统初期投入大、闲置率高的弊端，这将有利于TLD系统的推广，使其能在更多的建筑上发挥减振耗能作用，保护人民的生命财产。