摘要
近年来，我国环境问题日益严重，供暖季雾霾天气频繁发生。针对此现象，国家相关部门出台了清洁能源供暖改造政策，替代散煤燃烧，推进清洁能源利用；同时，农村民居冬季供暖条件较差，室内热舒适性达不到要求。因此，对处于“2+26”通道城市的济宁市农村民居建筑提出应用太阳能辅助空气源热泵地板辐射供暖系统，以替代散煤燃烧供暖，达到减少污染物排放、改善农村生活环境的目的。 本文首先对济宁市农村民居建筑形式、供暖现状、太阳能资源分布情况、农村居民收入水平等进行分析。并对济宁市农村民居建筑能耗进行了分析，得出济宁市农村民居围护结构没有保温措施，能耗较大。然后对降低民居建筑的能耗提出了具体的改造方法，通过DeST软件进行模拟分析，得出经过保温改造后民居建筑能耗明显降低，节能效率提高了36.8%，节能效果显著。 其次，针对济宁市典型农村民居建筑设计了一套太阳能辅助空气源热泵供暖系统，对采暖和生活热水负荷及太阳能集热器面积进行了详细计算，并对系统运行原理、蓄热水箱、控制系统、防冻系统、太阳能集热器的选型及连接方式进行了详细的设计，该系统不仅能满足冬季供暖要求，还能满足生活热水的需要，极大地方面农村居民生活，改善农村居民生活环境。 然后运用Fluent软件对采用太阳能辅助空气源热泵地板辐射供暖系统的典型民居建筑室内热舒适性进行模拟研究，通过对X=1.75m截面处、Y=0.6m截面处、Y=1.1m截面处、Z=3米截面处的速度场和温度场进行分析得出室内温度的垂直和水平温差较小，室内大部分区域的温度在17℃-19℃之间且空气流速低于0.2m/s，满足室内热舒适的要求。 最后，对采用该系统的典型民居建筑进行节能减排分析，各种污染物的排放量大幅减少，具有较好的节能和环保效益。
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