《建筑蓄能技术》课程教学大纲（本科）

1、建筑蓄能技术Energy Storage Technology in Buildings课程代码：02410031学分：2学时：32 （其中：课堂教学学时：30实验学时：2上机学时：0课程实践学时：0 ）先修课程：传热学、工程热力学适用专业：建筑环境与能源应用工程教材：方贵银.蓄能空调技术,北京：机械工业出版社，2006一、课程性质与课程目标（-）课程性质（需说明课程对人才培养方面的贡献）本课程是高等学校建筑环境与能源应用工程专业的一门重要的选修课和专业课，是一门跨 学科的边缘科学，极具应用性和实践性，使学生掌握建筑节能和蓄能技术的基本理论、基本知识、 基本技能，讲求经济效益，培养学生具有初步

2、的科学管理能力。（二）课程目标（根据课程特点和对毕业要求的贡献，确定课程目标。应包括知识目标和能力 目标。）课程目标1:使学生了解和掌握建筑节能和蓄能技术的基本思路；课程目标2：使学生了解和掌握建筑蓄能的各项技术及其实施方法和方案；课程目标3：通过本课程的学习，为今后从事相关工程技术设计、施工和研究的学生打下基 础。注：工程类专业通识课程的课程目标应覆盖相应的工程教育认证毕业要求通用标准；（三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系（认证专业专业必修课程填写）本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1Tm-n.毕业要求1-1:.毕业要求注：课程目标与毕业要求指标点对接的单元格中可输入也可标注“H

3、、M、L”。课程目标毕业要求指标课程目标1.课程目标2毕业要求1-1二、课程内容与教学要求(按章撰写)第一章蓄能技术概述(一)课程内容.我国能源的发展现状与趋势(1)煤炭：我国主要能源来源，污染大(2)石油：出口国f进口国(3)天然气：增长迅速，西气东输，清洁能源(4)电力：消耗量很大，峰谷差大.蓄能技术类型(1)举例子：冰蓄冷，峰谷电价，画峰谷曲线相变蓄能技术的类型(1)相变蓄热技术(2)相变蓄热太阳能热水：书11页的图，流程(3)相变蓄能建筑围护结构：详细阐述(二)教学要求让学生从宏观上了解当前我国的能源发展现状及形势，初步了解使用蓄能技术的好处和目的, 了解常用的蓄能技术的类型。(三)重

4、点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：L我国能源的发展现状与趋势，2.蓄能技术类型，3.相变蓄能技术的类型第二章相变蓄能材料及其性能(-)课程内容.相变蓄能材料的选择要求(1)热力学方面要求(2)相变动力学方面要求(3)化学性质方面要求(4)经济性方面要求.相平衡(1)重点：相平衡规律，自由度计算，勒夏德里叶定律（二）教学要求掌握相变蓄能材料的选择要求和相平衡规律。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）重、难点：1.相变蓄能材料的选择要求，2.相平衡规律，3.自由度计算，4.勒夏德里叶定 律第三章蓄冷空调系统与设备（-）课程内容1.蓄冷空调系统工作原理（1

5、）夜间制冷蓄冷流程，白天融冰放冷流程（2）水蓄冷：优点、缺点、关键点（3）冰蓄冷：原理、优点、缺点（4）冰蓄冷系统形式：盘管外蓄冰系统、封装冰蓄冷系统、冰片滑落式动态蓄冰系统、冰晶式 蓄冷系统（5）共晶盐蓄冷：特点（6）蓄冷空调系统运行策略：全部蓄冷策略、部分蓄冷策略（7）负荷均衡蓄冷、负荷均衡蓄冷（8）夜间有少量供应负荷、夜间有一定量供应负荷、空调淡季放冷、分时蓄冷、应急冷源（9）蓄冷空调系统工作模式：制冰模式、制冰+供冷模式、制冷机供冷模式、融冰供冷模式、 制冷机与融冰同时供冷（10）蓄冷空调系统工作流程：主机与蓄冷槽并联、主机与蓄冷槽串联（主机在上游、蓄冷槽 在上游）（11）蓄冷空调系统

6、控制策略：制冷主机优先供冷（冷机优先，机组优先）、蓄冰装置优先供冷（释 冷优先，融冰优先）.蓄冷空调系统构成（1）水蓄冷空调系统：优点、缺点（2）水蓄冷槽的类型及特点：自然分层蓄冷、多槽式蓄冷、迷宫式蓄冷、隔膜式蓄冷（3）水蓄冷槽设计及性能分析（自然分层）：蓄冷量、体积（4）水蓄冷槽结构设计：形状、安装位置、材料与结构、保温与防水（5）水蓄冷槽散流器设计（配水器、分配器）：功能、下部散流器、上部散流器、设计要点、散 流器的水力学特性、散流器的结构形式、散流器的布置、散流器的开口长度和开口高度的确定（6）影响温度分层的因素（7）水蓄冷槽性能分析：冷量释放系数（FOM）、槽内的冷水温升影响因素、蓄

7、冷槽效率（8）水蓄冷系统构成：简单水蓄冷系统、间接供冷水蓄冷系统（9）冰蓄冷系统：分类（10）制冷剂直接蒸发制冰空调系统、载冷剂间接制冰空调系统（11）并联系统、串联系统（12）冰盘管式蓄冷空调系统、完全冻结式冰蓄冷系统、密封件式冰蓄冷系统、制冰滑落式冰 蓄冷系统、冰晶式蓄冷空调系统（13）共晶盐蓄冷空调系统（14）冰蓄冷低温送风空调系统：低温送风空调方式、特点、室内状态参数、系统构成（15）低温送风空调系统设计3蓄冷空调冷水机组类型及性能(1)蓄能空调用冷水机组：水蓄冷空调系统、冰蓄冷空调系统(2)选型要点4蓄冷设备种类及性能(1)蓄冷设备种类：盘管式蓄冷设备、封装式蓄冷设备、冰片滑落式蓄冷

8、设备、冰晶式蓄冷设 备(二)教学要求掌握蓄冷空调系统工作原理、构成，了解蓄冷空调冷水机组类型及性能，蓄冷设备种类及性能。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：1.蓄冷空调系统工作原理，2.蓄冷空调系统构成第四章蓄冷空调系统设计及控制(-)课程内容1.蓄冷空调系统冷负荷确定(1)常规空调考虑因素：考虑最大冷负荷，选择冷水机组、空调设备(2)蓄冷空调考虑因素：考虑最大冷负荷，总冷负荷，逐时冷负荷，确定蓄冰量、冷水机组、 空调设备(3)近似估算法：系数法，平均法(4)动态计算法：(5)得热量：某一瞬时进入室内的热量(6)冷负荷：为维持恒定的室温而在任一瞬时应从室内除去的热

9、量(7)任一时间所有室内瞬时显热得热的总和 未必等于 同一时间的室内冷负荷(8)建筑物外表面所接受的太阳辐射强度：太阳直射辐射，太阳散射辐射(9)到达地面的太阳辐射大小取决于太阳射线高度角和太阳光通过大气层的厚度(10)围护结构外表面所吸收的太阳辐射热取决于表明材料种类、表明粗糙度、颜色(11)室外空气综合温度值(12)外墙和屋面瞬变传热引起的冷负荷(13)外玻璃窗瞬变传热引起的冷负荷(14)日射得热因数：透过玻璃窗直接进入室内的太阳辐射热，窗玻璃吸收太阳辐射后传入室 内的热量，冷负荷计算(15)设备散热、照明散热、人体散热(显热、潜热)2蓄冷空调系统制冷机组确定(1)蓄冷空调用制冷机组的选择

10、：水、共晶盐蓄冷空调系统，冰蓄冷空调系统(2)冰蓄冷空调系统：活塞式冷水机，螺杆式冷水机，三级离心冷水机，涡旋式冷水机(3)蓄冷空调用制冷机组的容量确定：压缩机制冷量和储冰量的确定，取决于运行策略和控制 策略3蓄冷设备的确定(1)运行策略与流程配置(2)运行策略选择：全部蓄冷，部分蓄冷(3)流程配置：制冷主机与蓄冰装置的相互关系(串、并联)，制冷主机与蓄冰装置的位置关 系(主机上游、下游)(4)蓄冷设备容量确定(5)蓄冷设备容量：(6)主机优先融冰供冷量：(7)融冰优先融冰供冷量：4蓄冷空调系统辅助设备的确定(1)换热器，循环泵与溶液膨胀箱，空调末端机组5蓄冷空调系统的自动控制(1)自动控制系

11、统基本功能(2)暖通人员应向自控人员提供的资料(3)逐时负荷预测(4)冰蓄冷系统自动控制内容(5)自动控制系统的形式及应用6蓄冷空调系统设计方法(1)蓄冷空调系统设计需要的基本资料(2)蓄冷空调系统设计步骤(3)设计中应注意的问题(二)教学要求掌握蓄冷空调系统冷负荷、制冷机组的确定，蓄冷设备的确定，了解蓄冷空调系统辅助设备的 确定、自动控制及设计方法。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：1.蓄冷空调系统冷负荷，2.制冷机组的确定第五章蓄冷空调系统动态性能及测试(-)课程内容.系统仿真.水蓄冷空调系统动态特性.冰蓄冷空调系统动态特性.蓄冷空调系统性能测试(二)教学要

12、求掌握水蓄冷空调系统动态特性、冰蓄冷空调系统动态特性，了解蓄冷空调系统性能测试方法。(三)重点与难点(若不单独列出，需在教学要求中适当注明)重、难点：1.水蓄冷空调系统动态特性，2.冰蓄冷空调系统动态特性第六章蓄热系统与设备(一)课程内容.热泵蓄热系统(1)冷凝后先过蓄热器再节流，环境温度过低时，利用蓄热器弥补供热不足，串联运行，并联 运行.蓄热式电锅炉(1)电蓄热系统原理是在夜间用电低谷期间将电能转化成热能，并以显热或潜热的形式将它储 臧起来，在用电高峰期将储臧的热量释放出来满足采暖或生活热水的需要，以达到转移峰值电力、 节省电费、减轻电力负荷和降低设备容量的需耍。（2）电锅炉，蓄热水槽，换

13、热器，循环水泵（热水专用泵），阀门（多），输配电系统（大功率）, 自动控制系统（3）电蓄热供暖与空调系统设计：计算逐时热负荷，选择蓄热模式，确定各组成部分的容量与 规格，电锅炉房的布置（二）教学要求掌握热泵蓄热系统和蓄热式电锅炉的组成及性能。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）重、难点：1.热泵蓄热系统，2.蓄热式电锅炉第七章地源热泵空调（-）课程内容.热泵蓄热系统（1）地源热泵（Ground Source Heat Pump, GSHP）：（2）以地源能（土壤、地下水、地表水、低温地热水）作为空调夏季制冷的冷却源、冬季采暖供 热的低温热源，同时实现采暖、制冷和生活用热水的

14、一种系统。（3）地源热泵特点.地源热泵空调系统（1）水平埋管，垂直埋管（2）螺旋埋管式.地源热泵空调系统设计（1）地源热泵空调系统设计，地下水热泵空调系统设计，地表水热泵空调系统设计（二）教学要求掌握热泵蓄热系统和地源热泵空调系统的组成及性能。（三）重点与难点（若不单独列出，需在教学要求中适当注明）重、难点：1.热泵蓄热系统，2.地源热泵空调系统。三、本课程开设的实验项目（如课程不含实验，该项可不填）编号实验项目名称学时类型要求支撑的课程目标1太阳能热泵蓄能实验2验证性必做课程目标2注：1. “类型”填验证性、综合性、设计性等;2. “要求”填必做、选做。实验1：太阳能热泵蓄能实验了解并掌握相

15、变材料的吸、放热特性以及太阳能热泵的蓄能机理，掌握相应的测试方法。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实验上机课程 实践小 计第一章22讲授法课程目标1A-/r- Vr. 第一早426讲授法、研究型教学 方法课程目标2,课 程目标3给一辽 第二早88讲授法、讨论法课程目标2,课 程目标3第四章66讲授法、讨论法课程目标2,课 程目标3第五章66讲授法、研究型教学 方法课程目标2,课 程目标3格辽 第八早22讲授法课程目标2,课程目标3第七章22讲授法课程目标2,课 程目标3合计30232注：1.课程实践学时按相关专业培养计划列入表格；.主要教学方法包括讲授法、讨论法、演示法、研究型教学方法（基于问题、项目、案例 等教学方法）等。五、课程考核注：1 ,分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。考核形式考核要求考核权重备注课堂表现考勤、课堂参与度30%期末考试闭卷70%.考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、项目设计和作品等。.考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、项