新型太阳能住宅的研究
浅谈太阳能在住宅中的应用
浅谈太阳能在住宅中的应用摘要：在住宅产业中，太阳能技术的应用具有重要的意义。
本文主要分析了太阳能技术在住宅中的各种应用形式和产品类型进行举例。
并根据我国太阳能住宅一体一体化施工等简要的叙述。
关键词：太阳能；住宅；一体化前言：随着能源危机和环境恶化也在不断加剧伴随着我国经济建设和人民生活水平日益提高的同时我，我国也和世界其他各国一样，面临着环境保护和资源的双重压力。
而我国建筑也的总耗能也是国家三大耗能产业之一，所以节约能源对建筑也是至关重要的课题。
建筑节能环保作为大量性建设的住宅建筑节能具有重要积极的现实意义。
1.太阳能的应用技术与产品类型我国的建筑能耗约占全国总能耗的26．7％。
我国幅员辽阔，2／3以上地区年日照数大于2200h，每年照射在陆地面积上的太阳辐射总量为3．3×103—8．4x10M／m2之间，相当于2．4x104亿tce。
太阳能作为清洁和可再生的能源有着非常广阔的应用前景。
目前，太阳能技术的应用主要体现在光伏发电技术和光热转换技术两个领域。
1．1太阳能的应用技术1．1．1太阳能的光伏发电目前，太阳能光伏发电技术是利用光电转换原理，将太阳辐射光通过半导体物质转变为电能。
制造太阳能电池的半导体材料有十几种。
光伏建筑一体化主要将太阳能发电机组和建筑的墙面或者屋顶相结合。
光线既能透过光伏构件满足室内采光需要，和光伏构件和玻璃幕墙一体化，又能节省电力资源将太阳光辐射能量转化为可利用的电能，这样又节能又环保的要求。
太阳能光伏发电技术和传统能源相比，初期投资规模偏大，应用成本较高。
因为太阳能电池的转化效率不应低于8％，扣除各种损失，一般要求达到15％的转换率。
考虑到价格因素，相对转化率较高、技术较成熟且有一定商业价值的是硅太阳能光伏电池。
1．2太阳能产品类型1.2.1电玻璃的工艺要求较高，是利用太阳能光电玻璃光电技术与玻璃相结合，把辐射在建筑物表面的太阳光转化为电能而成为可被住宅利用的能源使传，统玻璃幕墙单一的围护功能得到了发展。
1101070059曾芃富(综合利用太阳能的新型住宅方案)
未来节能耗太阳能住宅方案设计摘要：此方案分析了中国传统民居建筑的生态设计理念在现代节能耗低成本住宅中的应用及其与其他技术的集成。
探讨了中国节能耗太阳能住宅建筑的发展趋势，提出了依托传统建筑“天人合一”的理念，设计结合能源的集成设计方法，低成本、适宜技术为主要技术支撑手段的基于中国国情的低能耗太阳能建筑。
关键词：传统民居；太阳能住宅；；太阳能利用中国自古以来，秉承尊崇自然、天人合一的环境观，以风水理论作为理论依托，各地方的民居尤为反应这一特点，传统建筑形式和居住模式是自然进程和人文进程对话的产物。
针对现今建筑节能遇到的问题，为此进行了广泛而深入研究。
传统民居的生态气候设计策略通过数代人的积累、传承，如庭院的微气候调节，天井的采光、通风及雨水收集利用等技术在现代建筑，尤其是现代民居和新农村建设中得到了很好的应用和体现，如黄土高原住居模式在现代的转型。
1.传统民居与新民居的低能耗设计理念中国的传统民居建筑均具有鲜明的传统文化与地域性特点，有着较强的生态气候属性。
而随着新农村建设及传统民居的保护，中国的部分新民居传承了传统民居的内涵与风格，符合地域的气候特点。
然而，也有部分新民居建筑呈现出不顾地域，照搬照抄形式，导致传统建筑文化精髓的流失，同时也造成了较大的建筑能耗，不良的社会影响。
此外，农村地区建筑城市化，也在一定程度上破坏了中国乡土的生态格局。
1.1传统民居的生态设计理念传统民居建筑是立足于地域性气候，有着良好的场地设计、被动式技术，融合人们的生活习惯，形成了的独特民居文化。
典型的民居建筑，诉说着它们的历史，如陕西窑洞、北京四合院、福建土楼、徽州民居，可谓数不胜数。
对传统民居的生态设计进行总结，可以得到如下的原则：１）设计结合自然。
无论是从选址、朝向、风环境的营造，水环境的塑造、绿化的布置，无处不显露出设计与自然结合的宗旨，充分利用自然冷热源，最大限度的亲近自然。
２）当地材料与适应性技术融合。
立足地域性气候条件及材料，如夯土墙、架空底层及夹层瓦屋面，都是当地材料与适应性技术的融合。
光伏发电技术在城市住宅中的应用研究
光伏发电技术在城市住宅中的应用研究第一章：引言随着全球各国能源消耗的增加和环境破坏的严重程度不断升级，对可再生能源利用的需求日益增加。
光伏发电作为一种重要的可再生能源利用方式，具有清洁、无噪音、安全、环保、可再生等众多优点，因此越来越受到人们的关注和重视。
其中，光伏发电技术在城市住宅中的应用已经成为一个热点方向。
本文将对光伏发电技术在城市住宅中的应用进行研究与分析。
第二章：光伏发电技术的原理及分类2.1 光伏发电技术原理光伏发电技术是将太阳能的辐射转换为电能的一种技术。
太阳光辐射到光伏电池上时，能量会被光伏电池中的半导体材料吸收，产生电子和空穴，形成光生电流。
这种光生电流可以通过电池正负极间的电路连接，转化为可用的电能。
2.2 光伏发电技术分类光伏发电技术主要有单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池、染料敏化太阳能电池等几种。
第三章：城市住宅光伏发电的应用现状3.1 光伏发电技术在城市住宅中的应用城市住宅的光伏系统大多是分布式光伏发电系统，它主要包括太阳能电池板、逆变器、电池装置、控制器、电表和配电盘等组成。
太阳能电池板安装在房屋的屋顶或办公建筑的阳台等位置，通过光伏发电系统可以将太阳辐射能直接转化为电能进行利用。
而光伏发电系统产生的电能，可用于满足居民的生活用电以及空调、照明等大型电器的供电。
3.2 城市住宅光伏发电应用现状我国城市住宅的光伏系统应用还处于初级阶段，以居民住宅为主。
先进国家如德国、美国、荷兰等已经在城市住宅中大力推广光伏发电技术。
以德国为例，该国已成为世界领先的光伏市场，其光伏生成量占该国总电量的比例已达到7％；而荷兰的屋顶光伏发电系统已经安装达到45%。
我国光伏发电应用发展起步较晚，但随着能源战略的推进，光伏发电应用将会得到更加广泛的推广。
第四章：城市住宅光伏发电技术存在的问题及解决方案4.1 光伏发电技术存在的问题城市住宅光伏发电应用存在的问题主要包括：技术成本高、技术标准不统一、维护保养困难、政策体系不完善、用户了解不足等方面。
单层住宅建筑设计中的太阳能利用与光伏发电
单层住宅建筑设计中的太阳能利用与光伏发电太阳能是一种可再生能源，具有广泛的应用价值。
在单层住宅建筑设计中，充分利用太阳能以及采用光伏发电系统，不仅可以为住宅提供清洁能源，还可以降低能源成本和环境污染。
因此，太阳能利用和光伏发电在单层住宅建筑设计中具有重要意义。
首先，太阳能在单层住宅的设计中可以通过被动设计和主动设计两种方式进行利用。
被动设计主要包括合理的建筑朝向、采用适当的窗户和日光利用设备等，以最大程度地利用太阳能进入室内。
而主动设计则是通过安装太阳能热水器、太阳能空调和太阳能采暖系统等设备，将太阳能转化为可利用的热能。
其次，光伏发电系统是一种将太阳能转化为电能的技术。
在单层住宅建筑设计中，可以将光伏发电系统与建筑一体化设计，如在建筑的屋顶或外墙使用太阳能电池板来收集太阳能。
这些光伏电池可以将太阳辐射直接转化为电能，并通过电池组储存起来，供室内照明、电器使用或返回电网。
在本文接下来的部分，将详细介绍单层住宅建筑设计中太阳能利用与光伏发电的技术和考虑因素。
首先，对于太阳能利用，要合理选择建筑朝向和窗户设计。
朝向合理的房屋可以最大化接收到阳光的辐射，以提供充分的自然照明和采暖效果。
此外，窗户的选择和设计也应充分考虑阳光的进入角度，以减少或避免过度日晒和能源浪费。
其次，对于被动设计中的太阳能热水器，要根据家庭的热水需求量和水质特点来合理选择和安装。
太阳能热水器可以利用太阳能将水加热，减少对传统能源的依赖，并可以通过储存热水的方式来满足家庭的用水需求。
再次，太阳能空调和采暖系统可通过利用太阳能的热能来提供冷却和加热效果。
太阳能空调系统可以通过太阳能照射发电，将电能转化为冷气，从而实现住宅的空调需求。
而采暖系统可以利用太阳能热能来提供室内的供暖，减少对传统供暖设备的使用和能源消耗。
此外，单层住宅建筑中的光伏发电系统也具有重要意义。
对于光伏发电系统的设计，需要考虑太阳能电池板的数量和位置来充分收集和利用太阳能。
太阳能小屋研究报告
太阳能小屋研究报告太阳能小屋是一种利用太阳能进行供能的住宅建筑。
太阳能小屋的特点是具有自给自足的能源供应系统，可以利用太阳能发电、加热水和供暖。
在不依赖传统能源的情况下，太阳能小屋具有节能环保、可持续发展等优势。
本文将介绍太阳能小屋的工作原理、应用领域和未来发展趋势。
太阳能小屋的工作原理是利用太阳能电池板将太阳能转化为直流电，并通过逆变器将直流电转化为交流电。
这样就可以满足日常生活所需的电力需求。
同时，太阳能小屋利用太阳能热能集热器将太阳能转化为热能，用于加热水和室内供暖。
太阳能小屋还可以通过储能系统将多余的电能储存起来，用于夜晚或阴天时的使用。
太阳能小屋可以应用于多个领域。
首先，太阳能小屋可以用作乡村地区、山区和荒漠地区的独立供电系统。
在这些地区，传统能源供应难以满足需求，而太阳能小屋可以利用充足的太阳能资源为居民提供可靠的供电系统。
其次，太阳能小屋可以用作露营车和房车的能源供给系统。
太阳能小屋可以为这些车辆提供电力和热水，减少对传统能源的依赖。
再次，太阳能小屋也可以应用于建筑设计中。
通过在建筑物上安装太阳能电池板和热能集热器，可以减少对传统能源的使用，实现可持续发展。
太阳能小屋未来的发展趋势是提高能源效率和减少成本。
随着科技的进步，太阳能电池板的效率将不断提高，同时成本也会降低。
这将使太阳能小屋更加普及和可行。
此外，太阳能储能技术的发展也将促进太阳能小屋的应用。
储能系统可以储存多余的电能，以应对夜晚或阴天时的能源需求。
而且，太阳能小屋还可以通过与智能家居系统相结合，实现能源的智能管理和优化使用，进一步提高能源效率。
综上所述，太阳能小屋是一种利用太阳能进行供能的住宅建筑。
太阳能小屋具有自给自足的能源供应系统，可以满足日常生活所需的电力需求、加热水和供暖。
太阳能小屋可以应用于乡村地区、房车和建筑设计等领域。
未来，太阳能小屋的发展趋势是提高能源效率和减少成本，实现可持续发展。
浅谈太阳能在现代住宅设计中的应用
浅谈太阳能在现代住宅设计中的应用【摘要】建筑节能是技术进步的重要标志,新能源利用是实现建筑可持续发展的重要环节,也是世界上所有国家采取的节能措施。
在今后的发展中,太阳能的应用和新型的节能建筑,只能以最低的能量消耗,使居住环境更舒适,更清浩,而节能及社会效益更好。
关键词节能建筑设计能源利用引言当今世界对太阳能的应用越来越广泛，特别是在建筑业，对于太阳能的应用，能够使人们过上绿色的生活，当然，太阳能的应用在现代住宅设计中也占据了一席之地，本文简单介绍太阳能在住宅设计上的应用。
一、太阳能的利用现状我国有着丰富的太阳能资源，每年获得的太阳能约为3.6×1022J，相当于1.2万吨标准煤的热值[1]。
约占全国国土面积的2/3的地区年平均辐射总量在3340～8400MJ/m2，年日照时数在超过2200h，相当于110～280kg标准煤的热值[2]。
我国从70年代就开始了太阳能利用方面的研究，经过30年来的不懈努力，现已在太阳能利用和推广方面已经取得了一定的成绩，尤其在太阳能热水器方面取得了一大批科研成果。
但我国的太阳能利用技术与发达国家相比还存在很大的差距，例如我国目前对太阳能在建筑中有效地利用还是探索阶段，不仅利用方式单一并且在与建筑一体化方面显得尤为落后。
因此我国在太阳能技术的实用性、经济性、先进性、可操作性等方面都有很多值得进一步研究的地方二、现代住宅设计中的太阳能建筑技术太阳能建筑可分为主动式和被动式两个类型。
利用机械装置收集和储存太阳能,并在需要时向房间提供热能的建筑,被称为主动式太阳能建筑;根据当地气候条件,在很少使用机械设备条件下,通过建筑物布局,构造处理,选择性能好的热工材料,使建筑物本身能够吸收和储存太阳能量,从而达到采暖, 空调,供热水的建筑物,称为被动式太阳能建筑。
太阳能建筑的平面布置应尽量将长边作为南北方向。
使集热面处于正南方向正负30ο以内。
并根据当地的气象条件及所处位置,做出恰当调整,以达到最佳的阳光照射效果。
“竹屋”——太阳能生态住宅实践
T ongj i U ni ver s i t y
Ba mb o o Ho u s e:Pr a c t i c e o f Ec o l og i c a l Sol ar R es i dent i al
“竹屋”——太阳能生态住宅实践
余中奇同济大学建筑与城市规划学院
叶曼上海曼氏建筑设计咨询有限公司
1“竹屋”策略
2010年7月，太阳能十项全能最后阶段的竞赛展出阶段在马德里皇宫边M anzanar es河畔进行，各学校将设计一座
投影面积不大于74m2、室内面积不小于42m2的太阳能住宅。
作为第一次参加此项竞赛的亚洲队伍，同济大学的参赛作
品“竹屋”策略的形成受到了各方面因素的影响；一方面，带着挖掘传统住宅文化的节能要素的初衷，将反曲屋盖和
庭院式的布局结合到了作品中；另一方面，传统要素的技术可能性得以与现代太阳能节能住宅技术的需求结合起来，
并成功融入场地条件中；在建筑体系层面，这些要素最终被整合到竹结构装配体系中，而其实现的关键因素则是相关
特殊材料的使用，尤其是竹材，体现了中国居住文化与现代太阳能住宅材料要求的完美结合。
221
蹈翻
余中奇,2010太阳能十项全能欧洲竞赛学生负责人。
同济大学建筑与城市规划学院硕士。
叶曼，上海曼氏生态建筑设计事务所主创建筑师。
同济大学建筑学硕士，德国包豪斯大学规划学硕士。
主要作品：2010上海世博会零碳馆落地工程，上海崇明岛BR E EA M生态住宅，北京绿色建筑主题公园规划与评估。
太阳能热水系统在新型住宅建筑中的应用水电应用
方彩丽（上海华东房产设计院有限公司，上海200127）摘要：中国具有丰富的太阳能资源，开发利用太阳能，对于节约传统能源、保护环境具有十分重要的意义，将太阳能热水系统与住宅屋面或阳台构架结合在一起进行设计施工，既能最大限度地利用太阳能，又能保证建筑的安全、使用功能和美观，是住宅建筑和太阳能的完美结合。
本文结合工程实例，对太阳能热水系统的各种应用形式进行对比，主要介绍了分户集热—分户储热辅热式和集中集热—分户储热辅热式两种典型的太阳能热水系统在现代新型住宅建筑中的应用。
关键词：太阳能热水系统；新型住宅；集热；储热形式；辅助热源；冷热水；压力平衡前言随着我国社会经济的不断发展，居民对日常生活舒适性的要求越来越高，住宅生活热水的需求量日益增大，同时为了响应国家对绿色环保建筑的倡导，建筑行业开始向以太阳能为代表的可再生能源利用寻求解决新途径，太阳能作为一种绿色环保能源正在现代新型住宅建筑中得到日益广泛应用。
1不同类型太阳能热水系统的分析比较太阳能热水系统根据集热系统、辅助系统及供水方式的不同，可以分为三大类型：分户集热-分户储热辅热式集中集热-分户储热辅热式集中集热-集中储热辅热式1.1分户集热-分户储热辅热式太阳能热水系统是指终端用水点以户为单位，每户独立设置太阳能集热器、储水箱、辅热设备及相关管路，每户独立使用的小型太阳能热水系统。
分户集热-分户储热辅热式太阳能热水系统方案优缺点：（1）系统为小型分体式承压供水式，系统简单，使用方便，在建筑应用中安全性、可靠性高；（2）储水箱距离用水点较近，户内热水管路距离短，使用热水时不会放出大量的冷水，节水效果好；（3）产品使用独立，产权明确，由住户负责日常维护，无管理难度；（4）辅助加热设备建议采用定时定温的方式控制，节能效果好。
（5）热水资源利用无法共享，有效利用率较低，系统综合造价相对较高。
1.2集中集热-分户储热辅热式太阳能热水系统是指太阳能集热器集中、统一规划安装于建筑物屋面部分，储水箱、辅助加热系统按终端用户为单位独立设置的太阳能热水系统。
太阳能利用与住宅建筑一体化研究
李天骄 ， 朱 霆
２０ ０ ） ３ ０ ９ （ 肥工业 大学 建筑设计研究 院， 合 安徽 合肥
摘
要： 文章从太阳能利用的角度切人 ， ２ ０ 以 ０ ９年“ 安徽 省太 阳能利用与住宅建筑一体化” 设计方案竞赛 为设计 实例 ， 来综合探讨
太阳能利用 与住宅建筑一体化设计问题 。重点分析 了太 阳能热水系统的原理及其如何 与建筑的结合 ， 高层住宅 建筑 设计 以及 对
总体 和单 体 设 计 中 ， 宅 朝 向南 偏 东 １。这 主 要 是 住 ５； 考虑 ： 建筑 总平 面 的布 置 和设 计 ， 利 用 冬季 日照 并 宜
避开 冬季 主导 风 向 ， 用夏 季 自然通风 ＿ 。 利 ５ ］
（ ）气象参 数 ： １ 水平 面年平 均 日辐照量 为 １ ． ７ １２２
分析 。
太 阳 能作 为 一种 免 费 、 洁 的能 源 ， 住宅 建 筑 清 在
中的利 用可谓 意 义 深远 。面 对 着 ２ １世 纪 的“ 源 危 能 机” 世 界各 国都 把 开发 利 用 太 阳能 作 为 可持 续 发 展 ， 战略 的重要 内容 口 ］ 。对 于建 筑 设计 工 作 者 来 说 ， 如 何 让太 阳能 利用 与建筑 更好 地结合 ， 已经成 为建筑 节 能 中令 人关 注 的问题 。
力 倡导 的事业 ， 阳能利 用 与建筑 的结 合 自然是人 们 太 所 关注 的 问题 。 本 文重 点关 注 的是 高层 住 宅 建 筑 与 太 阳能 的结
合 问题 ； 住宅 的设 计 与建 造 应 与 地 区气 候 相 适应 ， 充 分 利用 自然通 风 和太 阳能等 可再生 能源 ［ ２ 日最 高 热 水 用 水 定 额： １ ０Ｌ 人 ・ ； ０ ／ ｄ 日平均 热水 用水 定 额 ：０ Ｌ 人 ・ｄ 设 ５ ／ ；
BIPV新技术在住宅建筑中的示范应用
BIPV新技术在住宅建筑中的示范应用太阳能发电与建筑相结合是当今世界上太阳能应用的热门课题，太阳能光伏建筑一体化（Building Integrated Photovoltaic），即BIPV，是应用太阳能发电的一种新概念：在建筑维护结构外表面铺设光伏阵列提供电力。
可以说在众多可再生能源发电技术中，光伏发电是最绿色、最环保，也是最值得期待的一项技术。
国内外均在进行相关方面的研究。
加强可再生能源开发利用是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。
BIPV是当今世界上的热门技术之一，特别是这种用户侧并网发电避免了输变电损失。
1 技术评述高平整度一体化太阳能发电整体屋顶这一技术，创新点是使太阳能发电方阵作为一个建筑构件——整体屋顶，具有独创性。
有如下特点：1）结构简单、巧妙，改变了太阳电池组件与支架的连接方式。
独具匠心的连接设计充分体现了太阳能电池和建筑的完美结合，成为一个真正意义上的建筑构件。
具有整体性好、连接牢固、平整美观、便于集成、可实现建筑屋顶规格化、模块化等特点。
2）便于安装维修，简化安装程序，大大提高工效。
3）密封性能好、不用灌胶，防水功能好。
4）节约建材，用太阳能发电方阵替代原有建筑屋顶，可节省原屋顶的建筑材料和费用；刚柔结合的结构设计，增强了“高平整度一体化太阳能发电整体屋顶”的抗震性能。
5）独具匠心的排水槽创造了太阳电池方阵良好地散热通道，使该“高平整度一体化太阳能发电整体屋顶”的方阵温度低于常规的太阳能屋顶，改善了太阳电池的发电环境，提高了太阳电池的发电效率，延长了太阳电池的使用寿命。
本高平整度一体化太阳能发电整体屋顶技术，是为了满足国家相关扶持政策的要求而专门开发的技术，它采用结构设计的方法把太阳电池组件发电方阵形成一个整体屋顶建筑构件来替代传统建筑物南坡屋顶，实现了太阳能发电和建筑的完美结合。
该技术所使用的太阳电池组件与现行的太阳电池组件不同，它的边框结构作了较大的改变，变原有与支架的纵向固定为横向固定，并实现太阳电池组件上下之间的铰联达到避雨的作用。
论太阳能技术在住宅建筑中的应用
■刘 明
摘 要 太 阳能集 热器与住 宅建 筑一 体化 安装 ，是住 宅 节能化发 展 的一 种 必然趋 势 。其 主要 操作 过程就是把 集
要 将 太 阳能 应 用 于 建 筑 ，做 Ｎ －
效 率方 面 ，还 是 商 业 上 的 性 价 比方
面 ，都 已具 备 了 大 规 模 推 广 使 用 的 条
重 心 很 低 ，它 的 抗 风 性 、可 靠 性 非 常 好 。 除此 之 外 ，另 有 水 箱 隐 藏 式 、 女
２１高层住宅 ． 高层住宅本 身就代表 着现代科学
技 术 在 建 筑 工程 领 域 的成 就 ， 太 阳 能
导 思想 。通常可 以利 用其横 断面 类似
于 台阶 或 三 角 形 的位 置 来 安 放 。在 某 些住宅 中，常采用大 面积的玻璃 窗， 需 要 配 备遮 阳 构 件 ， 而 利 用 出挑 的集 热 板 充 当遮 阳 体 ； 由 它 形 成 的 阴影 增
用。
集热器安 装在屋顶 ，也 可 以用支架安
装 ， 但 都 要 做 到 不 影 响房 屋 的 使 用 和
南 向的坡 屋 面 或 墙 体 作 为安 装 的 依 托 ，争取尽 量多 的实 体面积和可利用
空 间就 成 为 一 体 化 住 宅 形 体 设 计 的 指
外观 。这种 热水器 的后支腿 很短 ，集 热器直接安放 在斜屋顶上 ，热水器 的
者真 正有机 的结合到一起 ，能够满足 使用要 求并且 不影响建筑 的外观 ，应 当 充 分 考 虑 到其 不 同居 住 建 筑 的特 点 ，进 行一体化 造型设计 。首先 ，无 论是 高层 住宅还 是多层住宅 ，都是 由 几种户 型组成 ，没有大空 间，平 、立 面结构和 造型一般 比较规整 ；其次 ， 房间 的功 能性 限制 大 ，强调 自然采光 和通风 ；再 次 ，受建 筑造价 的制约 ， 住宅外墙 一般 比较平 直 。由于住宅 的
住宅建筑的太阳能利用及优势
住宅建筑的太阳能利用及优势随着经济快速发展和人们生活水平提高，人们对于住宅建筑的科技、环保、节能等方面的需求也越来越高。
在这方面，太阳能利用技术应用非常广泛，成为绿色建筑的重要组成部分。
第一部分：太阳能利用技术的发展历程太阳能利用技术并不是近年来才有的，早在1970年代就已经开始了太阳能热水器的生产和推广。
然而，由于成本高昂并且技术还不够成熟，直到现在太阳能利用才真正成为普及的选择。
随着科技和经济的发展，太阳能利用技术也得到了很大的进展。
如今，屋顶上的太阳能热水器、太阳能电池板和太阳能集热器等都已经成为了常见的调和环境的设施。
在一些富裕地区，甚至可以看到整个小区或城市都在借助太阳能实现自己的能源自给自足。
第二部分：住宅建筑的太阳能利用优势太阳能利用技术在住宅建筑中的应用有很多好处。
首先，太阳能利用可以大幅度减少能源的使用量，有利于节省能源、保护环境。
其次，太阳能利用技术可以满足居民的生活用水需求，如太阳能热水器、蓄能池等设施能够为居民提供稳定的热水供应。
另外，太阳能利用技术在制冷和供暖方面也有很好的应用前景，如太阳能集热器、太阳能制冷机、太阳能热泵等设备都可以为居民提供足够的温度调节。
第三部分：太阳能利用技术在住宅建筑的应用太阳能利用技术已经可以广泛应用于各种住宅建筑中。
现在已经有很多建筑公司采用太阳能板替代常规的瓷砖，使得整个房屋的屋顶都能够成为太阳能的发电机，为房屋本身以及居民的用电提供足够的能源。
另外，太阳能热水器也已经变得十分普遍，不仅仅只是富人才会使用，中等收入家庭也可以通过政府的优惠政策来获得安装这样设备的机会。
一些新型住宅建筑，例如Passive House，已经将太阳能利用技术融合进房屋的设计和建设之中。
第四部分：未来的太阳能利用技术随着科技的发展，未来太阳能利用技术将不可限量。
例如，全景太阳能窗户还未真正推广开来，但是这样的技术可能会在未来用于住宅建筑中，使得阳光进入房屋的同时，也能够产生能量。
双热源太阳能热泵在住宅建筑应用技术研究
０ 引 言 一 建 筑 是 能耗 的大 户 ，在 建 筑 能 耗 日益严 峻 的今 天 ， 筑 发展 的速 度 和 数 量 却加 快 了脚 步 ， 国建 筑 建 我 能耗 在社 会总 能耗 中的 比例 已达到 ３ ％。 国每年 建 ０ 全 筑 能耗约 １ ～ １ － ． ｔ ３ ８亿 标准 煤 ，其 中 ５ ％￣６ ％用 于 ０ ０ 建筑 空调 和采 暖【 ” 。同 时我 国面 临环境 污 染与 能源 枯 竭 的危机 ， 发新 能源 和 节能技 术 是寻 求解 决建 筑 能 开 耗 的两 大 途径 。 太 阳能 是 绿 色 能源 中最 重 要 的 能源 ，是 取 之 不 尽 、 之 不竭 、 用 广泛 存 在 的天然 能源 ， 有丰 富 、 具 洁净 、 安全等 优 点 。 有关 资料 ， 国太 阳能资源 十分 丰 富 ， 据 我 年 日照 时 间 为 ２５ ０ｈ的 地 区 占国 土 面 积 的 ２３以 ０ ／ 上 ， 的地 区高达 ３０ ０ｈ 我 国开发 利 用太 阳能 潜 力 有 ０ ， 巨大［ 热泵 作 为节 能技术 具有 独特优 势 ， ２ 】 。 它可 以节 省 高 品位 的 电能 ， 少化 石 类 能 源 的 消耗 ， 少环 境污 减 减 染 。空气源 热 泵是 以空 气为 热源 ， 过输 入 少量 的 高 通 品位 能源 （ 电能） 来实 现低 品位 热能 向高 品位热 能 转移 的热泵 系 统 ， 它在 寒冷 环境 条 件下 不 能高 效 、 定 、 但 稳 可 靠地运 行 。 而太 阳能 因直接 受太 阳辐 射 的影 响只 能
Ｓｏｌ ｒＨｅ ｔＰ ａ ａ ｕｍ ｐ Ｔｅ ｈ ｏｌ ｙ ｏ ｕ ｅ Ｈｅ ｔＳｏｕ ｃ ｓ ｉ ｈｅ Ｒｅ ｉ ｎ ｉ ｌ ｃ ｉｅ ｔ ｒ ｃ ｎ ｏｇ ｆＤｏ ｂｌ ａ ｒ ｅ ｔ ｓｄｅ ｔａ ｎ Ａｒ ｈ ｔ ｃ ｕ ｅ
住宅建筑的太阳能光伏发电系统与应用
住宅建筑的太阳能光伏发电系统与应用一、前言与背景太阳能光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，起源于20世纪50年代，经过几十年的发展，已经成为全球能源结构调整的重要方向。
特别是在近年来，随着技术的不断进步和成本的持续降低，太阳能光伏发电在全球范围内得到了广泛的推广和应用。
住宅建筑的太阳能光伏发电系统，是将太阳能光伏板安装在住宅屋顶或墙面，通过光电效应将太阳光能转换为电能，用以满足住宅的电力需求。
这种系统不仅可以减少对传统化石能源的依赖，降低温室气体排放，还能提高能源利用效率，提升居民生活质量。
研究住宅建筑的太阳能光伏发电系统具有重要意义。
首先，它可以促进能源结构的优化，减少对环境的污染。
其次，它可以推动光伏产业的发展，刺激经济增长。
最后，它可以提高居民的能源意识，推动社会的可持续发展。
二、行业/领域的核心概念与分类核心概念住宅建筑的太阳能光伏发电系统，是指在住宅建筑中应用太阳能光伏技术，通过光伏板将太阳能转换为电能，并储存或直接用于住宅的电力需求。
分类与特征1.并网光伏系统：将光伏发电的电能接入电网，多余的电能可以卖给电网，不足的电能可以从电网购买。
这种系统适用于电力需求量大、电网设施完善的地区。
2.离网光伏系统：不接入电网，完全依靠光伏发电满足住宅电力需求。
这种系统适用于偏远地区或电网未覆盖的地区。
3.光伏储能系统：在光伏发电的同时，通过储能设备将多余的电能储存起来，以便在无阳光或电力需求高峰时使用。
应用领域与市场潜力1.新建筑一体化：在住宅设计阶段，就将光伏发电系统纳入设计，实现建筑与光伏的一体化。
2.既有建筑改造：对于已有的住宅建筑，通过加装光伏发电系统，实现能源的自给自足。
3.农村地区应用：农村地区电网覆盖不足，光伏发电系统可以有效满足电力需求。
行业/领域交叉与融合太阳能光伏发电系统与建筑设计的融合，可以实现建筑的美观与功能的结合。
与能源互联网的结合，可以使光伏发电更加高效、智能。
与储能技术的结合，可以提高光伏发电的稳定性和可靠性。
太阳能发电系统在建筑领域的应用案例分析
太阳能发电系统在建筑领域的应用案例分析随着环保意识的提高和可再生能源的发展，太阳能发电系统在建筑领域的应用越来越受到关注。
本文将通过分析几个实际案例，探讨太阳能发电系统在建筑领域的应用及其效果。
1. 太阳能发电系统在住宅建筑中的应用太阳能发电系统在住宅建筑中的应用是最为常见的。
以某小区为例，该小区的每栋住宅都安装了太阳能光伏电池板，并与电网连接。
通过太阳能发电系统，住户可以自行发电，并将多余的电力卖给电网，实现了自给自足和节能减排的目标。
此外，太阳能发电系统还为住户提供了可靠的备用电力，一旦电网出现故障，住户仍然可以正常使用电力。
这种应用案例不仅提高了住宅的能源利用效率，还为住户带来了经济收益。
2. 太阳能发电系统在商业建筑中的应用太阳能发电系统在商业建筑中的应用也逐渐增多。
以某购物中心为例，该购物中心的屋顶安装了大面积的太阳能光伏电池板。
通过太阳能发电系统，购物中心可以自行发电，满足部分用电需求，并将多余的电力卖给电网。
这不仅减轻了购物中心的用电负荷，还为购物中心带来了额外的收入。
此外，购物中心还通过太阳能发电系统实现了绿色能源的使用，提升了企业形象，吸引了更多环保意识强的消费者。
3. 太阳能发电系统在公共建筑中的应用太阳能发电系统在公共建筑中的应用也有一定的实践案例。
以某大学为例，该大学的校园内安装了多个太阳能光伏电池板。
通过太阳能发电系统，大学可以自行发电，满足部分用电需求，并将多余的电力卖给电网。
这不仅减轻了大学的用电负荷，还为大学带来了经济收益。
此外，太阳能发电系统的应用也为大学提供了教学和科研的实践基础，促进了可再生能源领域的研究和发展。
4. 太阳能发电系统在城市建设中的应用太阳能发电系统在城市建设中也有一定的应用案例。
以某城市为例，该城市的公共设施如公园、广场等都安装了太阳能光伏电池板。
通过太阳能发电系统，这些公共设施可以自行发电，满足部分用电需求，并将多余的电力卖给电网。
这不仅减轻了城市的用电负荷，还为城市带来了经济收益。
光伏发电在北京住宅项目的应用现状
光伏发电在北京住宅项目的应用现状光伏发电在北京住宅项目的应用现状随着环境保护和可持续发展的意识不断增强，光伏发电作为一种清洁、可再生的能源，受到了越来越多的关注和应用。
在北京市的住宅项目中，光伏发电的应用也迅速发展起来，为城市的能源结构调整和节能减排做出了重要贡献。
本文将就光伏发电在北京住宅项目中的应用现状进行探讨，并对未来的发展趋势进行展望。
首先，光伏发电在北京住宅项目中的应用已经取得了显著的成效。
光伏发电通过将太阳能转化为电能，实现了对传统能源的替代和补充，为住宅项目提供了绿色、环保的能源选择。
目前，北京市已经建设了大量的光伏发电站点，其中包括屋顶光伏发电、分布式光伏发电等多种形式。
尤其是在部分高新技术园区和住宅小区中，光伏发电已经成为标配，为居民生活提供了可靠的电力支持。
其次，光伏发电在北京住宅项目中的应用还存在一些问题和挑战。
首先是光伏发电设备的高成本。
由于光伏发电的成本相对较高，在初期投资上存在较大的难度。
其次是光伏发电系统的维护和管理问题。
光伏发电设备需要定期的清洁和检修，但是由于技术人员的稀缺和管理制度的不完善，造成了一定的困扰。
此外，光伏发电的发电量也受到天气条件和环境因素的影响，这也限制了其在住宅项目中的应用范围。
然而，尽管存在一些问题和挑战，光伏发电在北京住宅项目中的应用仍然具有巨大的前景和潜力。
首先，随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，光伏发电设备将变得更加普及和可行。
特别是在国家能源政策的大力支持下，相关的产业链也将得到进一步的完善和发展。
其次，光伏发电作为一种可再生能源，具有绿色、环保的优势，符合北京市加快推进能源结构调整的发展方向。
最后，住宅项目作为城市能源消耗的重要部分，光伏发电的应用不仅能够满足自身的能源需求，还可以通过余电上网和能源共享等方式，为社区和城市层面的能源供应提供支持。
为了促进光伏发电在北京住宅项目中的应用，还需要采取一系列的措施。
首先是加强政策支持和财政补贴。
基于太阳能光伏板的住宅节能设计策略研究
基于太阳能光伏板的住宅节能设计策略研究一、太阳能光伏板在住宅节能设计中的重要性随着全球能源危机的加剧和环境保护意识的提高，太阳能作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到重视。
太阳能光伏板作为将太阳能转换为电能的设备，其在住宅节能设计中的应用，不仅能够有效降低能源消耗，减少对传统化石能源的依赖，还能减少温室气体排放，对环境保护具有重要意义。
1.1 太阳能光伏板的工作原理太阳能光伏板主要由半导体材料制成，当太阳光照射到光伏板上时，半导体材料中的电子受到激发，产生电流。
这种电流可以直接用于家庭用电，或者储存在电池中供夜间或阴天使用。
光伏板的效率和寿命是衡量其性能的重要指标，随着技术的进步，光伏板的转换效率和稳定性都有了显著提高。
1.2 太阳能光伏板在住宅节能设计中的应用在住宅节能设计中，太阳能光伏板可以安装在屋顶、阳台、外墙等位置，充分利用建筑表面的日照资源。
通过合理设计，光伏板不仅可以作为建筑的一部分，还能与建筑美学相结合，提升建筑的整体美观性。
此外，光伏板的使用还可以减少建筑内部的热负荷，因为光伏板在吸收太阳能的同时，也减少了建筑表面的温度。
二、基于太阳能光伏板的住宅节能设计策略为了最大化太阳能光伏板的节能效益，需要综合考虑住宅的地理位置、建筑朝向、结构设计等因素，制定相应的节能设计策略。
2.1 地理位置和建筑朝向的选择住宅的地理位置和建筑朝向直接影响到光伏板的日照时间和日照强度。
在设计时，应优先选择日照充足的地区，并根据当地的日照特点，合理确定建筑的朝向。
例如，在北半球，南向的建筑可以获得更多的日照，有利于光伏板的效率发挥。
2.2 建筑结构和材料的选择建筑的结构和材料也会影响光伏板的安装和使用效果。
在设计时，应选择有利于光伏板安装和散热的结构，如平屋顶或倾斜屋顶。
同时，选择具有良好热绝缘性能的材料，可以减少热量的流失，提高能源利用效率。
2.3 光伏板的优化布局光伏板的布局对能源收集效率至关重要。
在设计时，应根据建筑的实际情况，优化光伏板的排列方式和角度，以获得最佳的日照条件。
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图 １
１ 太 阳能收集墙；一 一 ２ 太 瞻收集储存墙 ；一 阳能储热墙 ； ３太
４ 风扇 ； 一 一 ５ 气流谓节器 － 一 ６ 地下管道 ； 一 ７ 积层玻璃； ８ 南删通风层 ； 一 一 ９ 北侧通风层 ； 一 ｌ 地面通风层 ０
夜晚， 由于室外热耗损， 南侧通风层的空气温度 会降低 ， 空气 比 重增大 ， 气流调节器因 自 重而 自 动关
料进 行 隔热处 理。
数十年来 ， 对太阳能房屋 的热力舒适性 和节能 已有许 多研究 … ３【。早期 的太 阳能住 宅存 在 诸 ¨ Ｊ Ｊ ４ 如南北侧房间温差较大， 冬天 由于北侧房间内墙 温 度处于露点以下 面而 出现冷凝水等 问题。１ ８年 ９ ７ Ｗｒｈ ｉ ｔ 提出采用空气循环回路来减少南北倒房 间 ｇ［ 温差大的问题 ， 紧接着 Ａ 和 Ｂ ｄ ∞ ＿于 １８ 年 ｌ ９０ Ｊ 开发出了采用空气循环 回路并具有整体密封隔热性
房间温度为 ２ ．度 ， ７４ 而北侧房间温度 为 ２ ． 度 ， ５４ 并
能 的太 阳能房屋 ， 虽然该 房屋具 有 良好的隔热 效果 。
对房间温度的运行调节起到一定作用， 但是它不能 提供用于空气循环所需的足够的驱动力。
本文 提出 的 Ｓ Ａ住 宅 可很好 地 解 决 上述 问题 ， Ｅ
它的太阳能收集部分设于南侧而不是屋顶 ， 储热部 分设于北侧而不是底部地 面。冬天 ， 住宅南侧 温度 通过集热可达到足够 高的水平 ， 而北侧空气却因储
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２０ 第 １ ０２年 期
新 型 太 阳 铭 侄 它的 研 宓
戴源德☆ 刘 芳
（ 南昌大学机 电学院）
［ 摘要】 提 出了一种将太阳能加热、 地下冷却和空气循环相 结合的新型住宅 （ 简称为 Ｓ Ａ住 Ｅ
宅） 。该住宅 不仅 可使 室 内温度 常年 维持在 比较 舒适 的水 平 ， 而且 减 少 了南北侧 房 间的 温度 差 异 ；
馥 曹 源 ， 年 ｔ ， 与 力程 研 ｔ 制 与调业 教 与究３２ 翥螽 －－ ７ 生 师 能 动工 教 室 事 降空专 的学 研 。ｏ ０８ 禧２ ０ 讲 热 ６， 男 Ｍ ３９ ｏ
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建筑 热能通风 空调 闭， 以防空气循 环朝与 白天相反 的方 向进 行 ， 而太 阳
热部分的吸热而被冷却 ， 两侧空气 的加热与冷却所
产生的比重差， 促使空气循环能高效地运行 ， 并且温 度波动平缓 ， 而空气循环又使 南北侧温差大大降低 ； 夏季 ， 住宅通过地下冷风管道来实现降温。
２ ｓ Ａ住 宅模 型 的建立 Ｅ
２ １ 冬季运行模式 ． ＳＡ Ｅ 住宅模型南侧的太 阳能收集部分可 以分为 太阳能收集墙 和太阳能 收集储存墙两部分 ， 而北 侧 则设有大面积的储热墙 ，主要构成如图 １ （ 所示） 。 白天， 阳辐射透过双层玻璃到达太 阳能收集 太
２ ・ ５
准的东京天气数据进行模拟 ， 当地最具代表性的 取 两个份（ 一月和八月） 的天气状况作为数 据采样 ， 假 定地面下 ０ ３ ．ｍ处的温度为月平均气温 ， 井作为模 拟计算的边界条件 ； 而夏季地下管道系统 的热力特 性可由另一种被叫作“ Ｔ ” ＿ Ｃ ＩＬ 的计算机型来进行模 ２ 拟分析 ， 它主要是研究地 面下的三维传热和管道内
运用 ＰＳ 计算程序对该住宅的热力性能进行模拟分析 ， ＳＰ 结果令人满意， 并且 Ｓ Ａ住宅为被动地利 Ｅ 用太阳能， 自由地随季节变化进行加热和冷却。 可 【 关键词】 太阳能加热 地下冷却 空气循环 模拟
１ 引言
墙和收集储存墙， 大部分辐射热被黑色墙面吸收； 南 侧通风层的温度升高 ， 空气通过气流调节器上升 ， 进 而空气中的热传递给储热墙 ， 此时北侧通风层的空 气因被冷却而温度降低， 密度增大 ， 形成由南侧通风 层一房屋顶部一北侧通风层一底部地面通风层一南 侧通风层的空气循环； 而收集 的太 阳辐射热不仅存 储在房屋南侧也通过储热墙存储在房屋北侧 ， 储热 墙北面采用翅化表面， 以提高储热墙与北侧 通风层 中高温空气的传热效率。南北侧房间温度的平衡可 通过改变太阳能收集墙的面积来实现， 除南侧的太 阳能收集部分 ， 所有外墙均用 １０ ｍ厚的 聚胺脂材 ０ｍ
壁的水冷凝问题 ； 所以夏季模拟计算分两步进行， 首
先利用 Ｃ Ｉ Ｔ 计算地下管道 的出 口温度， 然后 ， 利用 ＰＳ 计算房间温度。 ＳＰ ３２ 模拟结果与分析 ， 限于篇 幅， 具体模拟过程本文不作描述。冬季 ， 当连续晴天时 ， 南侧房间温度 可达 ２ 度 ， ５６ 北侧房 间温度维持 在 ２ ３度以上 ， 南北侧房间温差 ２ ５ 且 — 度内 ， 可增加太阳能收集墙面积或将南恻窗遮蔽 以 降低这种温差 ： 若为持续多云天气 ， 由于太阳能房屋 的唯一 热源为太 阳能． 温度可低 至 １ 故 ３度； 以 所 Ｓ 房屋最好座落在冬季睛天较多的地 区， Ａ Ｅ 若有过 热问题 ， 可通过开窗或增加南侧房间热容量的办法 加以解决。夏季， 室墙和储热墙在白天储存的热量被分别传
递给南北侧室内空气 ， 因而房间温度在晚上并不会 有显著降低。
２２ 夏季 运行模 式 ，
夏季， 为荫蔽太阳 ， 阳能收集部分盖有 白色栅 太 窗， 朝南的窗子仍 受 Ｉ光照射。位于地板上 的风 口 Ｓ 是开着的 ， 以便地下管道 中的冷空气可以流 向房屋 的通风层 ， 对南侧的太阳能收集储存墙和北侧的储 热墙进行冷却， 之后 ， 空气由安装在房屋顶层的电风 扇排到室外 ， 而南北侧 的房间分别被太 阳能收集储 存墙与储热墙冷却 （ 主要构成如图 ２ 所示 ） 。