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专利号: 2018108541371
申请人: 西安建筑科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法,其特征在于以下步骤:第一步:建立适合区分西部地区居住建筑太阳辐射光热、光电采暖潜力的太阳能分区指标:光热采暖度日数辐射比kV、光电采暖度日数辐射比kβ,光热采暖度日数辐射比指:全年采暖度日数与冬半年南向立面太阳总辐射月均值之比;光电采暖度日数辐射比指:全年采暖度日数与冬半年光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值之比;

第二步:计算各地冬半年水平面直接辐射、散射辐射月均值,再计算冬半年南向立面太阳总辐射月均值和光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值,完成分区指标中缺测数据的计算;

第三步:在西部地区选取若干代表城市,计算每个代表城市的分区指标;

第四步:采用聚类分析方法,根据分区指标对各代表城市进行太阳能采暖空间区域划分,结合地理信息技术,将聚类分析结果以可视化方式表达;

第五步:提出以光热采暖贡献率和光电采暖贡献率作为西部太阳能建筑采暖利用潜力的评价指标,以此指标量化各分区太阳能采暖利用的潜力。

2.根据权利要求1所述西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法,其特征在于,所述第一步中, 式

中,HDD为全年采暖度日数, 为累年1月份南向立面太阳总辐射月均值, 为累年2月份南向立面太阳总辐射月均值, 为累年3月份南向立面太阳总辐射月均值, 为累年10月份南向立面太阳总辐射月均值, 为累年11月份南向立面太阳总辐射月均值, 为累年12月份南向立面太阳总辐射月均值, 为累年1月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值, 为累年2月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值, 为累年3月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值, 为累年10月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值, 为累年11月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值, 为累年12月份光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值。

3.根据权利要求1所述西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法,其特征在于,所述第二步中,各地冬半年水平面直接辐射、散射辐射月均值的计算公式如下:光伏板在最佳倾角下接收到的太阳总辐射月均值的计算公式如下:式中, 为月均散射系数, 为水平面散射辐射月均值; 水平面总辐射月均值;

为晴空因子月均值; 为月均日照百分率;为月均日照时数,h; 为月均理想日照时数,h; 为倾斜面上太阳总辐射月均值,MJ; 为水平面直接辐射月均值MJ, 为天文辐射月均值MJ, 为倾斜面与水平面上太阳直接辐射量的比值;β为光伏板的最佳倾角,南向立面为90°,°;ρ为地面反射率,在此取0.2;a、b、c、d、e为经验系数,通过气象台站观测得到的晴空因子月均值、月均日照百分率、月均散射系数拟合得到经验系数。

4.根据权利要求1所述西部地区太阳能建筑采暖利用的评价方法,其特征在于,所述第五步中,光热采暖贡献率和光电采暖贡献率计算公式如下:式中,Kph——光热采暖贡献率;Kpl——光电采暖贡献率;Qph——光热采暖净得热量,kJ;Qpl——光热采暖净得热量,kJ;

如果光热采暖贡献率Kph≥60%,则建筑宜采用直接受益窗进行光热采暖;如果光热采暖贡献率Kph≥40%,建筑宜采用附加阳光间或者集热蓄热墙方式进行光热采暖;如果光热采暖贡献率Kph<40%,且Kpl≥20%,建筑不宜采用光热+光电采暖; 如果光电采暖贡献率Kpl≥30%且则建筑宜采用光伏发电制热进行光电采暖;如果光电采暖贡献率Kpl<30%时,则建筑不宜单独采用光电采暖。