《建筑蓄能技術(shù)》課程教學(xué)大綱（本科）

1、建筑蓄能技術(shù)Energy Storage Technology in Buildings課程代碼：02410031學(xué)分：2學(xué)時：32 （其中：課堂教學(xué)學(xué)時：30實驗學(xué)時：2上機學(xué)時：0課程實踐學(xué)時：0 ）先修課程：傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)適用專業(yè)：建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程教材：方貴銀.蓄能空調(diào)技術(shù),北京：機械工業(yè)出版社，2006一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)（-）課程性質(zhì)（需說明課程對人才培養(yǎng)方面的貢獻）本課程是高等學(xué)校建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程專業(yè)的一門重要的選修課和專業(yè)課，是一門跨 學(xué)科的邊緣科學(xué)，極具應(yīng)用性和實踐性，使學(xué)生掌握建筑節(jié)能和蓄能技術(shù)的基本理論、基本知識、 基本技能，講求經(jīng)濟效益，培養(yǎng)學(xué)生具有初步

2、的科學(xué)管理能力。（二）課程目標(biāo)（根據(jù)課程特點和對畢業(yè)要求的貢獻，確定課程目標(biāo)。應(yīng)包括知識目標(biāo)和能力 目標(biāo)。）課程目標(biāo)1:使學(xué)生了解和掌握建筑節(jié)能和蓄能技術(shù)的基本思路；課程目標(biāo)2：使學(xué)生了解和掌握建筑蓄能的各項技術(shù)及其實施方法和方案；課程目標(biāo)3：通過本課程的學(xué)習(xí)，為今后從事相關(guān)工程技術(shù)設(shè)計、施工和研究的學(xué)生打下基 礎(chǔ)。注：工程類專業(yè)通識課程的課程目標(biāo)應(yīng)覆蓋相應(yīng)的工程教育認(rèn)證畢業(yè)要求通用標(biāo)準(zhǔn)；（三）課程目標(biāo)與專業(yè)畢業(yè)要求指標(biāo)點的對應(yīng)關(guān)系（認(rèn)證專業(yè)專業(yè)必修課程填寫）本課程支撐專業(yè)培養(yǎng)計劃中畢業(yè)要求指標(biāo)點1Tm-n.畢業(yè)要求1-1:.畢業(yè)要求注：課程目標(biāo)與畢業(yè)要求指標(biāo)點對接的單元格中可輸入也可標(biāo)注“H

3、、M、L”。課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)課程目標(biāo)1.課程目標(biāo)2畢業(yè)要求1-1二、課程內(nèi)容與教學(xué)要求(按章撰寫)第一章蓄能技術(shù)概述(一)課程內(nèi)容.我國能源的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(1)煤炭：我國主要能源來源，污染大(2)石油：出口國f進口國(3)天然氣：增長迅速，西氣東輸，清潔能源(4)電力：消耗量很大，峰谷差大.蓄能技術(shù)類型(1)舉例子：冰蓄冷，峰谷電價，畫峰谷曲線相變蓄能技術(shù)的類型(1)相變蓄熱技術(shù)(2)相變蓄熱太陽能熱水：書11頁的圖，流程(3)相變蓄能建筑圍護結(jié)構(gòu)：詳細(xì)闡述(二)教學(xué)要求讓學(xué)生從宏觀上了解當(dāng)前我國的能源發(fā)展現(xiàn)狀及形勢，初步了解使用蓄能技術(shù)的好處和目的, 了解常用的蓄能技術(shù)的類型。(三)重

4、點與難點(若不單獨列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明)重、難點：L我國能源的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，2.蓄能技術(shù)類型，3.相變蓄能技術(shù)的類型第二章相變蓄能材料及其性能(-)課程內(nèi)容.相變蓄能材料的選擇要求(1)熱力學(xué)方面要求(2)相變動力學(xué)方面要求(3)化學(xué)性質(zhì)方面要求(4)經(jīng)濟性方面要求.相平衡(1)重點：相平衡規(guī)律，自由度計算，勒夏德里葉定律（二）教學(xué)要求掌握相變蓄能材料的選擇要求和相平衡規(guī)律。（三）重點與難點（若不單獨列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）重、難點：1.相變蓄能材料的選擇要求，2.相平衡規(guī)律，3.自由度計算，4.勒夏德里葉定 律第三章蓄冷空調(diào)系統(tǒng)與設(shè)備（-）課程內(nèi)容1.蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作原理（1

5、）夜間制冷蓄冷流程，白天融冰放冷流程（2）水蓄冷：優(yōu)點、缺點、關(guān)鍵點（3）冰蓄冷：原理、優(yōu)點、缺點（4）冰蓄冷系統(tǒng)形式：盤管外蓄冰系統(tǒng)、封裝冰蓄冷系統(tǒng)、冰片滑落式動態(tài)蓄冰系統(tǒng)、冰晶式 蓄冷系統(tǒng)（5）共晶鹽蓄冷：特點（6）蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運行策略：全部蓄冷策略、部分蓄冷策略（7）負(fù)荷均衡蓄冷、負(fù)荷均衡蓄冷（8）夜間有少量供應(yīng)負(fù)荷、夜間有一定量供應(yīng)負(fù)荷、空調(diào)淡季放冷、分時蓄冷、應(yīng)急冷源（9）蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作模式：制冰模式、制冰+供冷模式、制冷機供冷模式、融冰供冷模式、 制冷機與融冰同時供冷（10）蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作流程：主機與蓄冷槽并聯(lián)、主機與蓄冷槽串聯(lián)（主機在上游、蓄冷槽 在上游）（11）蓄冷空調(diào)系統(tǒng)

6、控制策略：制冷主機優(yōu)先供冷（冷機優(yōu)先，機組優(yōu)先）、蓄冰裝置優(yōu)先供冷（釋 冷優(yōu)先，融冰優(yōu)先）.蓄冷空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成（1）水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)：優(yōu)點、缺點（2）水蓄冷槽的類型及特點：自然分層蓄冷、多槽式蓄冷、迷宮式蓄冷、隔膜式蓄冷（3）水蓄冷槽設(shè)計及性能分析（自然分層）：蓄冷量、體積（4）水蓄冷槽結(jié)構(gòu)設(shè)計：形狀、安裝位置、材料與結(jié)構(gòu)、保溫與防水（5）水蓄冷槽散流器設(shè)計（配水器、分配器）：功能、下部散流器、上部散流器、設(shè)計要點、散 流器的水力學(xué)特性、散流器的結(jié)構(gòu)形式、散流器的布置、散流器的開口長度和開口高度的確定（6）影響溫度分層的因素（7）水蓄冷槽性能分析：冷量釋放系數(shù)（FOM）、槽內(nèi)的冷水溫升影響因素、蓄

7、冷槽效率（8）水蓄冷系統(tǒng)構(gòu)成：簡單水蓄冷系統(tǒng)、間接供冷水蓄冷系統(tǒng)（9）冰蓄冷系統(tǒng)：分類（10）制冷劑直接蒸發(fā)制冰空調(diào)系統(tǒng)、載冷劑間接制冰空調(diào)系統(tǒng)（11）并聯(lián)系統(tǒng)、串聯(lián)系統(tǒng)（12）冰盤管式蓄冷空調(diào)系統(tǒng)、完全凍結(jié)式冰蓄冷系統(tǒng)、密封件式冰蓄冷系統(tǒng)、制冰滑落式冰 蓄冷系統(tǒng)、冰晶式蓄冷空調(diào)系統(tǒng)（13）共晶鹽蓄冷空調(diào)系統(tǒng)（14）冰蓄冷低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)：低溫送風(fēng)空調(diào)方式、特點、室內(nèi)狀態(tài)參數(shù)、系統(tǒng)構(gòu)成（15）低溫送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計3蓄冷空調(diào)冷水機組類型及性能(1)蓄能空調(diào)用冷水機組：水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)(2)選型要點4蓄冷設(shè)備種類及性能(1)蓄冷設(shè)備種類：盤管式蓄冷設(shè)備、封裝式蓄冷設(shè)備、冰片滑落式蓄冷

8、設(shè)備、冰晶式蓄冷設(shè) 備(二)教學(xué)要求掌握蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作原理、構(gòu)成，了解蓄冷空調(diào)冷水機組類型及性能，蓄冷設(shè)備種類及性能。(三)重點與難點(若不單獨列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明)重、難點：1.蓄冷空調(diào)系統(tǒng)工作原理，2.蓄冷空調(diào)系統(tǒng)構(gòu)成第四章蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計及控制(-)課程內(nèi)容1.蓄冷空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷確定(1)常規(guī)空調(diào)考慮因素：考慮最大冷負(fù)荷，選擇冷水機組、空調(diào)設(shè)備(2)蓄冷空調(diào)考慮因素：考慮最大冷負(fù)荷，總冷負(fù)荷，逐時冷負(fù)荷，確定蓄冰量、冷水機組、 空調(diào)設(shè)備(3)近似估算法：系數(shù)法，平均法(4)動態(tài)計算法：(5)得熱量：某一瞬時進入室內(nèi)的熱量(6)冷負(fù)荷：為維持恒定的室溫而在任一瞬時應(yīng)從室內(nèi)除去的熱

9、量(7)任一時間所有室內(nèi)瞬時顯熱得熱的總和 未必等于 同一時間的室內(nèi)冷負(fù)荷(8)建筑物外表面所接受的太陽輻射強度：太陽直射輻射，太陽散射輻射(9)到達(dá)地面的太陽輻射大小取決于太陽射線高度角和太陽光通過大氣層的厚度(10)圍護結(jié)構(gòu)外表面所吸收的太陽輻射熱取決于表明材料種類、表明粗糙度、顏色(11)室外空氣綜合溫度值(12)外墻和屋面瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷(13)外玻璃窗瞬變傳熱引起的冷負(fù)荷(14)日射得熱因數(shù)：透過玻璃窗直接進入室內(nèi)的太陽輻射熱，窗玻璃吸收太陽輻射后傳入室 內(nèi)的熱量，冷負(fù)荷計算(15)設(shè)備散熱、照明散熱、人體散熱(顯熱、潛熱)2蓄冷空調(diào)系統(tǒng)制冷機組確定(1)蓄冷空調(diào)用制冷機組的選擇

10、：水、共晶鹽蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)(2)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)：活塞式冷水機，螺桿式冷水機，三級離心冷水機，渦旋式冷水機(3)蓄冷空調(diào)用制冷機組的容量確定：壓縮機制冷量和儲冰量的確定，取決于運行策略和控制 策略3蓄冷設(shè)備的確定(1)運行策略與流程配置(2)運行策略選擇：全部蓄冷，部分蓄冷(3)流程配置：制冷主機與蓄冰裝置的相互關(guān)系(串、并聯(lián))，制冷主機與蓄冰裝置的位置關(guān) 系(主機上游、下游)(4)蓄冷設(shè)備容量確定(5)蓄冷設(shè)備容量：(6)主機優(yōu)先融冰供冷量：(7)融冰優(yōu)先融冰供冷量：4蓄冷空調(diào)系統(tǒng)輔助設(shè)備的確定(1)換熱器，循環(huán)泵與溶液膨脹箱，空調(diào)末端機組5蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的自動控制(1)自動控制系

11、統(tǒng)基本功能(2)暖通人員應(yīng)向自控人員提供的資料(3)逐時負(fù)荷預(yù)測(4)冰蓄冷系統(tǒng)自動控制內(nèi)容(5)自動控制系統(tǒng)的形式及應(yīng)用6蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方法(1)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計需要的基本資料(2)蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計步驟(3)設(shè)計中應(yīng)注意的問題(二)教學(xué)要求掌握蓄冷空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷、制冷機組的確定，蓄冷設(shè)備的確定，了解蓄冷空調(diào)系統(tǒng)輔助設(shè)備的 確定、自動控制及設(shè)計方法。(三)重點與難點(若不單獨列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明)重、難點：1.蓄冷空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷，2.制冷機組的確定第五章蓄冷空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)性能及測試(-)課程內(nèi)容.系統(tǒng)仿真.水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)特性.冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)特性.蓄冷空調(diào)系統(tǒng)性能測試(二)教學(xué)要

12、求掌握水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)特性、冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)特性，了解蓄冷空調(diào)系統(tǒng)性能測試方法。(三)重點與難點(若不單獨列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明)重、難點：1.水蓄冷空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)特性，2.冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)動態(tài)特性第六章蓄熱系統(tǒng)與設(shè)備(一)課程內(nèi)容.熱泵蓄熱系統(tǒng)(1)冷凝后先過蓄熱器再節(jié)流，環(huán)境溫度過低時，利用蓄熱器彌補供熱不足，串聯(lián)運行，并聯(lián) 運行.蓄熱式電鍋爐(1)電蓄熱系統(tǒng)原理是在夜間用電低谷期間將電能轉(zhuǎn)化成熱能，并以顯熱或潛熱的形式將它儲 臧起來，在用電高峰期將儲臧的熱量釋放出來滿足采暖或生活熱水的需要，以達(dá)到轉(zhuǎn)移峰值電力、 節(jié)省電費、減輕電力負(fù)荷和降低設(shè)備容量的需耍。（2）電鍋爐，蓄熱水槽，換

13、熱器，循環(huán)水泵（熱水專用泵），閥門（多），輸配電系統(tǒng)（大功率）, 自動控制系統(tǒng)（3）電蓄熱供暖與空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計：計算逐時熱負(fù)荷，選擇蓄熱模式，確定各組成部分的容量與 規(guī)格，電鍋爐房的布置（二）教學(xué)要求掌握熱泵蓄熱系統(tǒng)和蓄熱式電鍋爐的組成及性能。（三）重點與難點（若不單獨列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）重、難點：1.熱泵蓄熱系統(tǒng)，2.蓄熱式電鍋爐第七章地源熱泵空調(diào)（-）課程內(nèi)容.熱泵蓄熱系統(tǒng)（1）地源熱泵（Ground Source Heat Pump, GSHP）：（2）以地源能（土壤、地下水、地表水、低溫地?zé)崴┳鳛榭照{(diào)夏季制冷的冷卻源、冬季采暖供 熱的低溫?zé)嵩?，同時實現(xiàn)采暖、制冷和生活用熱水的

14、一種系統(tǒng)。（3）地源熱泵特點.地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)（1）水平埋管，垂直埋管（2）螺旋埋管式.地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計（1）地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，地下水熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計，地表水熱泵空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計（二）教學(xué)要求掌握熱泵蓄熱系統(tǒng)和地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)的組成及性能。（三）重點與難點（若不單獨列出，需在教學(xué)要求中適當(dāng)注明）重、難點：1.熱泵蓄熱系統(tǒng)，2.地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。三、本課程開設(shè)的實驗項目（如課程不含實驗，該項可不填）編號實驗項目名稱學(xué)時類型要求支撐的課程目標(biāo)1太陽能熱泵蓄能實驗2驗證性必做課程目標(biāo)2注：1. “類型”填驗證性、綜合性、設(shè)計性等;2. “要求”填必做、選做。實驗1：太陽能熱泵蓄能實驗了解并掌握相

15、變材料的吸、放熱特性以及太陽能熱泵的蓄能機理，掌握相應(yīng)的測試方法。四、學(xué)時分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實驗上機課程 實踐小 計第一章22講授法課程目標(biāo)1A-/r- Vr. 第一早426講授法、研究型教學(xué) 方法課程目標(biāo)2,課 程目標(biāo)3給一遼 第二早88講授法、討論法課程目標(biāo)2,課 程目標(biāo)3第四章66講授法、討論法課程目標(biāo)2,課 程目標(biāo)3第五章66講授法、研究型教學(xué) 方法課程目標(biāo)2,課 程目標(biāo)3格遼 第八早22講授法課程目標(biāo)2,課程目標(biāo)3第七章22講授法課程目標(biāo)2,課 程目標(biāo)3合計30232注：1.課程實踐學(xué)時按相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)計劃列入表格；.主要教學(xué)方法包括講授法、討論法、演示法、研究型教學(xué)方法（基于問題、項目、案例 等教學(xué)方法）等。五、課程考核注：1 ,分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫上表?？己诵问娇己艘罂己藱?quán)重備注課堂表現(xiàn)考勤、課堂參與度30%期末考試閉卷70%.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時作業(yè)、階段測試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、項目設(shè)計和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、項