太阳能技术对寒冷地区乡村热环境调节机理研究

受经济条件制约，目前我国寒冷地区乡村建筑热环境质量较差，亟待改善；由于乡村建筑基数大，使用传统用能方式改善热环境，能耗大、污染严重；我国太阳能资源丰富，利用太阳能是解决这一问题的有效途径。本项目立足于乡村建筑实际，通过对改善室内热环境的太阳能技术的换热规律和机理进行深入理论研究；形成合理有效的调节乡村热环境的技术方案；针对寒冷地区不同建筑类型，建立适宜我国农村推广应用的设计方法和技术体系，并结合地域建筑文化进行集成创新，最终掌握利用太阳能技术改善乡村热环境的设计机理和设计方法。本项目采用适宜技术提高乡村建筑热环境质量具有重要的现实意义，对太阳能建筑技术理论研究和技术进步具有很好的促进作用。

本项目立足于寒冷地区乡村建筑实际，以山东地区为例对乡村建筑热环境进行了深入调研，在调研的基础上，对热环境改善的被动式设计手法和太阳能适宜技术的传热、换热规律和机理进行深入理论研究；完善形成了合理有效的利用太阳能改善乡村建筑热环境的设计、技术方案；并对保持建筑的地域文化特点进行一定的探索。项目在被动式设计研究基础上，研究开发了适用于乡村建筑的太阳能热水采暖双联供系统和空气加热系统，针对农村实际开发了适宜辅助加热炉具，实现了较低成本的太阳能采暖与建筑一体化。在项目研究过程中，项目组根据近年来新农村建设和旧村改造推进中大量建设多层住宅、农民上楼的情况，研发了适用于集中供热的太阳能采暖热水双联供系统，实现了集中供热热源的清洁化，节约了运行成本。项目成果在宁夏国家生态移民工程等实际工程中得到应用，综合集成了被动式太阳能采暖、太阳能采暖热水双联供、节能炕等技术和设计手法，取得良好效果，显著改善了室内热环境，运行成本低，实现了良好的社会、经济和环境效益。本项目进一步发展了利用太阳能改善乡村建筑热环境的理论研究，并通过实践研究进一步优化了相关技术，为工程应用研究提供了案例，对被动式太阳能建筑的评估也进行了较深入的研究和探索。