近零能耗建筑半导体电热堆冷热墙应用的研究的任务书.docx

近零能耗建筑半导体电热堆冷热墙应用的研究的任务书
任务书
一、研究背景
目前，全球城市化进程不断加速，建筑能耗问题日益突出。建筑是能源消耗的重要领域，据统计，现有建筑的能源消耗占全球总能源消耗的40%，其中空调、供暖和照明等用能是主要因素。为了减少能耗，提高建筑的节能性，近年来提出了许多新的建筑节能技术。其中，近零能耗建筑成为了一个趋势。
近零能耗建筑是指采用一系列高性能技术手段，使其在正常使用状态下能够相对于普通建筑大幅节约能源使用，达到减少排放量及降低运行成本的目的。在这一领域，半导体电热堆冷热墙技术成为了研究热力学性质、节能性能的关键。
半导体电热堆又称Peltier堆，是通过热电效应制造的一种电子元器件。在半导体电热堆中，电流在两种不同种类的半导体材料之间流过。根据物理原理，这种流动将引起一个热电效应，其中一侧会变得冷，另一侧则会变热。利用Peltier堆的热电效应，可以制造出一种新型的冷热墙，用以实现建筑的节能效果。
二、研究目的
本项研究旨在研究近零能耗建筑半导体电热堆冷热墙的应用，并深入探究其节能原理。尝试制备出具有优异的热电性能的半导体电热堆，建立相应的理论模型，从而掌握冷热墙在温度变化下的节能性能和效果。
三、研究内容
1.综述近零能耗建筑的发展现状与趋势。
2.系统梳理半导体电热堆冷热墙技术的理论、实验基础和应用现状，从物理、数学和化学的角度明确半导体电热堆的作用原理，探究半导体电热堆的热电材料特性、工艺过程与性能等问题。
3.通过选择一些先进的材料和器件，建立半导体电热堆的制备工艺和方法，制备出性能稳定、热电转换效率高的半导体电热堆。
4.建立模型，设计不同工况条件下的冷热墙，利用模拟计算和实验测试，探究冷热墙在室内和室外的节能原理及节能效应。建立相应的数据分析方法，通过模拟和实验数据验证热电堆的性能，集成温度传感器等辅助设备，建立冷热墙的控制系统，提高其运行效率。
5.综述半导体电热堆技术在现有建筑中的应用情况，探究近零能耗建筑应用中的现实问题和挑战。
6.根据研究成果，提出关于如何将半导体电热堆冷热墙应用于建筑领域的意见和建议。
四、研究方法
1.文献资料法：收集、整合分析相关领域的文献、报告和网络资源，了解半导体电热堆冷热墙技术研究课题的现状及趋势，深入了解该领域的相关知识。
2.实验法：设计不同工艺参数的实验，验重半导体电热堆的结构、热电性能及其变化规律，获取半导体电热堆的物理、数学和化学实验数据。
3.理论方法：采用数值模拟计算、统计分析等理论方法，研究半导体电热堆的物理模型、热电材料特性、工艺过程及其性能等问题。
4.实际应用方法：选取适当的建筑，设计不同工况条件下的半导体电热堆冷热墙，组装冷热墙，并对其进行实地监测，评估其节能效果，为其在建筑领域的应用提供技术支持。
五、进度安排
第1-2月：文献阅读，了解半导体电热堆技术研究现状及趋势，摸清研究方向和内容；
第3-6月：确定研究方向，建立半导体电热堆的物理模型、热电材料特性、工艺过程及其性能等问题，设计实验方案验证；
第7-10月：实验研究、模拟计算、数据分析；
第11-12月：组装冷热墙，实地监测，评估其节能效果，撰写论文和总结报告。
六、预期成果
1.系统掌握半导体电热堆冷热墙的制备工艺和基本原理，深入了解其热学性质和节能性能。
2.建立半导体电热堆的理论模型、数值模拟模型和实验测试模型，评估冷热墙应用于建筑领域的节能效果和运行稳定性。
3.提出可推广的建议和在该领域中的创新性见解，为近零能耗建筑领域提供可行性建议。
4.在论文、研究报告、学术会议和书籍、期刊等平台上发表相关学术性成果，并具有相对的社会影响力。