建筑节能原理与技术05冷热源（PPT 52）.ppt

第五章 冷热源 第一节 天然冷热源评价及利用 一、冷热源与冷热源设备的含义 能够提供热量的物体、空间称为热源； 能够提供冷量的物体、空间称为冷源； 从冷热源获取冷热量的设备称为冷热源设备。 二、分类 1．天然冷热源：自然存在的可提供冷热量的物体或空间。 ——太阳、天空、空气、水、岩土等 2．人工冷热源：由人为进行的能量转变过程形成的可提供冷热量的物体或空间。 ——受控燃烧等化学反应过程、电热过程、绝热膨胀与压缩热力过程等 三、冷热源的评价指标 1．容量 2．品位 3．可靠性与稳定性 4．持续性与可再生性 5．获得的技术难度与经济性 6．环境友好性与社会允许性 三、冷热源的评价指标 1.容量 冷热源在确定时间内能提供的冷热量。 这是基本指标之一。 三、冷热源的评价指标 2．品位：以接受冷热量的空间或物体的温度为基准温度，热源温度与基准温度的差△T为热源的品位。基准温度与冷源温度的差△T为冷源的品位。 △T越大，品位越高。 定义: △T0 正品位冷热源; △T=0 零品位冷热源; △T0 负品位冷热源. 三、冷热源的评价指标 定义式： 热源品位△Th=Th－Thn 冷源品位△Tc=Tcn－Tc 其中：Tc, Th——分别为冷、热源温 度，K； Tcn, Thn——分别为接受冷热量空间的温度，K。 这是另一个基本指标。 三、冷热源的评价指标 3．可靠性与稳定性 可靠性是从冷热源存在的时间角度评价冷热源。 可靠性分3类 ： Ⅰ类--任何时间都存在； Ⅱ类--在确定的时间存在； Ⅲ类--存在的时间不确定性。 稳定性评价冷热源的容量和品位随时间的变化。 稳定性分3类 ： Ⅰ类—不随时间变化，保持定值； Ⅱ类—随时间有规律地变化； Ⅲ类--随时间无规律地变化 。 三、冷热源的评价指标 4．持续性与可再生性 持续性从全寿命周期考察，其容量和品位是否持续满足要求 全寿命周期可满足要求 Ⅰ类 分类 不能保证全寿命周期满足要求 Ⅱ类 可再生性表征容量和品位衰竭后，自我恢复的能力。 三、冷热源的评价指标 5．获得的技术难度与经济性 从技术角度考察。从冷热源向需求空间提供冷热量的难易程度。设备要求、输送距离。投资与运行维护费 三、冷热源的评价指标 6．环境友好性与社会允许性 ① 环境影响评价 ② 政府法规 ③ 社会风俗 第二节 太阳能的利用 一、太阳辐射能 太阳表面辐射温度约为5760K。 地球大气层上界接受到的太阳辐射约1.73×10E17W ① 反射短波辐射30% 1．返回方式 ② 大气、地表长波辐射47% ③成为水、气循环动力形成气候 和天气过程最后重新辐射回去23% 第二节 太阳能的利用 2．地球蓄留：光合作用只有0.02% 4.0×10E13W 3．太阳辐射光谱 ① 大气层上界，近于6000K黑体的连续光谱，波长约为0.2μm~3.0μm，峰值在0.5μm附近。 ② 地表太阳辐射光谱因时、因地而异。主要是大气吸收的原因。不同气候区、不同天气过程，太阳辐射光谱不同。 第二节 太阳能的利用 大气层厚度（大气程） 大气透明度P/大气质量m 由海平面的O点垂直向上直到大气层上界A点，OA空气柱的质量为一个大气质量，m0=1；m=1/sinh ，h为太阳高度角 P∝1/m 0.85 最好的晴天 P= 0.65 中等的晴天 0.53 恶劣的天气 第二节 太阳能的利用 4．水平面上太阳直射辐射强度 IDH (J/cm2·min) IDH=IN·sinh IN=I0·Pm 5．垂直面上的直射辐射强度 IDV IDV=IN·cosh·cos(A＋α) h—太阳高度角 A—太阳方位角 α—被射面方位角 第二节 太阳能的利用 6．太阳辐射强度的影响因素 地理纬度 太阳高度角 大气透明度 天空质量（天气） 海拔高度 第二节 太阳能的利用 二、太阳辐射作为热源的评价 1．容量：地区差异大。 2. 品位