太阳能光热技术在建筑节能中的应用
太阳能在建筑中的应用研究
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水器的作用,这—研究成果非常适合目前法国提倡的建筑节
能要求。法 国政稿 百 过改善房屋结构和利用 自 然能源。达到 节省电能和保护环境的目的。利用太阳能将水加热是法国政 府重点支持的建筑= i 墩 术之一。 ( 下转1 7 ) 0页
世纪的一项 由政府倡导 、发展 的中长期计划。 ̄2 1年 00
前 ,我 国太阳能光热利用技术 日趋成熟 ,并形 成了产业
化生产 。有资料显示 ,我 国太 阳能 的光热应用 面积已 占 全世界 的7 %,是 欧洲 的2 、北美 的4 ,年产值超过 0 倍 倍 10 O 亿元 ,并 以每 年2 % ~3 %的速 度持续递 增 ,这标 0 0
志着我 国已成为世 界上最大 的太 阳能光热应用 市场 。此 外 ,太 阳能光伏在 我国的发展也有很大空间。2 0 年北 08 京奥运会 ,太 阳能作 为主要能源 。奥运场馆外墙贴有太
以在 1 0 0 万个屋顶 或建筑物其他可 能的部位安装太 阳能 系统 ,包括太 阳能光伏发 电系统 、太 阳能热水系统和太
1 4 信息 系 统工 程 12 1.2 0 0 18 0
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太阳能在建筑 中的应用研究
◆ 白剑 峰
摘要 :太阳能作为绿 色、可再生 能源越 来越 引起人们 的重视 。本 文介绍 了太阳能应 用于建筑工程的 国 内外研 究与应 用情 况 ,并进行 了 总 结 分析 。 关键词 :太阳能 ;建筑 ;节能
一
、
国 内外 现 状
阳能空气集热系统。这一计划 的实现 ,太 阳能技术 的应
用将进一步扩大 ,达到减少温室气体排放 ,扩展能源选 择 ,创造新 的高新技术工作 岗位等 目的 ,给美 国带来相 当可观的环境效益和经济效益 。 在 日本 ,普通的居住小 区对节能十分重视 ,太 阳能 利用比较普遍 。对居住小区的节能工作由 E l 本建设省颁布
太阳能技术在节能建筑中的应用
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太阳能技术在节能建筑中的应用摘要:随着国民经济的发展,能源和环境问题成为制约我国经济持续快速增长的主要问题之一,新能源的开发和利用成为解决能源问题的重要途径,太阳能作为一种新能源,是一种清洁无污染的可再生能源,因此研究并发展太阳能建筑节能迫在眉睫。
本文将重点介绍太阳能在节能建筑中被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电的应用。
关键词:太阳能;节能建筑;太阳能发电;采暖与空调正文:太阳能建筑(solar building)是指利用太阳能代替部分常规能源以提供采暖、热水、空调、照明、通风动力等一系列功能的建筑物,以满足(或部分满足)人们生活和生产的需要。
太阳能在建筑上的利用方式主要有:被动式太阳能采暖、太阳能供热水、主动式太阳能采暖与空调、以及太阳能发电等。
1.被动式太阳能建筑被动式太阳能建筑是通过建筑朝向和周围环境的合理布置,内部空间和外部形体的巧妙处理,以及建筑材料和结构、构造的恰当选择,无须使用机械动力,使其在冬季能采集、保持、贮存和分配太阳能,从而解决建筑物的采暖问题。
同时,在夏季又能遮蔽太阳能辐射,散逸室内热量,从而使建筑物降温,达到冬暖夏凉的目的。
相对于传统建筑,被动式太阳能建筑可节约冬季采暖能耗达90%。
被动式太阳能采暖技术的3大要素为:集热、蓄热和保温。
重质墙(混凝土、石块等)良好的蓄热性能,可以抑制夜间或阴雨天室温的波动。
按太阳能利用的方式进行分类,其形式主要有以下几种:1)直接受益式;2)集热蓄热墙式;3)附加阳光间式;4)组合式等。
1.1直接受益式直接受益式太阳房是被动式采暖技术中最简单的一种形式,也是最接近普通房屋的形式,其示意图见图3-39。
具有大面积玻璃窗的南向房间都可以看成是直接受益式太阳房。
在冬季,太阳光通过大玻璃窗直接照射到室内的地面、墙壁和家具上,大部分太阳辐射能被其吸收并转换成热量,从而使它们的温度升高;少部分太阳辐射能被反射到室内的其他表面,再次进行太阳辐射能的吸收、反射过程。
建筑节能领域中的太阳能技术
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建筑节能领域中的太阳能技术作者:刘守彬来源:《城市建设理论研究》2013年第30期摘要:在一次性能源日益枯竭的今天,太阳能的应用已经成为国家关注的重点。
作为能源消耗的大户,建筑节能技术的发展势在必行,建筑和太阳能技术的结合就为建筑节能技术的发展开辟了一个崭新的途径。
关键词:建筑;节能;一体化;太阳能中图分类号: TU201.5文献标识码:A太阳能技术在建筑节能领域中的应用主要的通过太阳能和建筑的一体化的方式实现的。
太阳能一体化建筑是当前太阳能利用的发展方向,我们可以利用太阳能的光伏发电技术为建筑物供电,也可以利用太阳能为建筑物提供生活用热水,同时也可以满足夏季空调和冬季采暖的需要。
建筑和太阳能技术相结合,不仅节能减排,而且自然环保,可以提供高舒适度却又是低能耗的健康居住环境,符合社会可持续发展的需要,最重要的是,作为一种免费清洁的能源,太阳能具有取之不尽用之不竭的可贵特点,在煤炭、石油、天然气等一次性能源日益枯竭的今天,全球各国都日益重视对太阳能的利用,世界上不少国家都投入巨资研发太阳能技术,经过多年的攻关,已经在太阳能技术方面得到长足的进展,不少太阳能技术已经应用在建筑领域。
特别是在日照时间长、阳光充足、空气洁净度高的地区,如果又缺乏电力、煤炭、石油、天然气等其他能源,采用太阳能发电、供暖、制冷尤为有利,也更为现实。
太阳能是一种绿色、环保而且能量巨大的一次能源,利用太阳能能真正节约常规能源消耗,减少二氧化碳等有害气体排放的,因此太阳能被广泛应用于人们的日常生产、生活当中。
太阳能的利用主要分为光电利用和光热利用两大部分,而太阳能的热利用是目前开发技术最成熟,生产成本最低廉,应用领域最广泛的一种太阳能应用方式。
目前,我国太阳能光热利用,无论是年产量,还是保有量都已经排在世界首位,并且还在以每年20%--30%的增长速度不断发展。
受很多技术瓶颈的限制,目前太阳能技术在建筑领域的应用还存在投资大,回收年限长等问题。
以太阳能为核心的节能技术在公共建筑中的应用--以德州太阳谷微排国际酒店为例
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德州 太 阳谷微排 国际酒店 是皇 明太 阳能股份 有
收 稿 日期 :2 0 1 3 1 2 0 2
限公 司旗下 以节能 环保 、绿 色安全 、健康 生 活为 主 题 的世界首家 太阳能 “ 微排 ”高等级酒 店 。2 0 1 0年 第 四届 世 界太 阳城大 会 在 中 国太 阳谷举 行 。 日月 坛 ・“ 微排 ”大厦 ( 简称 “ 微 排大厦 ” ) 是微排 国际 酒 店 的标 志性建筑 ,是 目前 世界 上最大 的太 阳能建 筑 之一 ,总建筑 面积 约 7 . 5万 ,太 阳能光 热面 积 4 9 8 0平方 米 ,光 伏 面积 2 1 0平 方米 。该 建 筑 面积 达7 . 5万平 方米 ,集 展示 、科研 、办 公 、会 议 、培 训 、宾馆等功能于一身 ,在采用太 阳能热水供应 、 采暖、制冷、光伏发电等与建筑结合设计的基础上 综 合应用 了如 :吊顶辐射采 暖制 冷 、光 电遮 阳 、滞 水 层跨季 节蓄能等 多项太 阳能新技 术 ;与此 同时屋 面 、外墙 、天窗等都 采用领 先世界 标准 的节 能建筑 技 术 。除 了节 能外还 有 效 隔热 、隔音 、防 结 霜露 。 不愧为世 界上最大 的集太 阳能光 热 、光伏 、建筑节 能于一体的高层公共建筑。 f 3 】 1 . 太阳能综合 热利用系统 微排大厦安装太 阳能集热器的面积为 4 9 8 0 平 方 米 ,年平均 日集 热量为 2 2 3 9 5 M J 。太 阳能 主要 为 游 泳 池 、生 活 热 水 和 太 阳能 空 调ห้องสมุดไป่ตู้提 供所 需 要 的 热 量 。空调制 冷机组设 计选 用 了 1台澳化 锂吸 收式 机 组 、1 台螺杆 式水 源热 泵机 组和 l 台螺杆 式 冷水 机 组。溴化锂吸收式机组和太阳能集热系统联合组成 了太 阳能空调 系统 。太 阳能集热 系统冬 季直 接用 于 采暖 , 夏季为制冷机组提供溴化锂再生所需要的热 源,并为大厦提供 日常用热水。春秋季节多余 的热 量通过滞水层进行蓄能, 在冬季时提取所蓄存 的能 量 进行采 暖。 2 . 太阳能光伏 发电系统 微排 大厦共安 装太 阳能光 伏面 积达到 2 1 0 平 方
太阳能光热技术在建筑节能中的应用
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太阳能光热技术在建筑节能中的应用随着人们对可持续发展和环保意识的提高,建筑节能成为了全球范围内的重要课题。
而太阳能光热技术作为一种清洁能源的代表,正越来越多地应用于建筑领域,为建筑节能注入了新的活力。
本文将就太阳能光热技术在建筑节能中的应用进行介绍和探讨。
一、太阳能光热技术简介太阳能光热技术是指利用太阳能将光能转化为热能的技术,能够为建筑提供供暖、供热等能源。
其主要包括太阳能热水系统、太阳能空调系统和太阳能供暖系统等多种形式。
这些技术都是基于太阳能的可再生性和清洁性,可以有效地减少对传统能源的依赖,实现可持续发展。
二、太阳能光热技术在建筑供暖中的应用1. 太阳能热水系统太阳能热水系统通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,然后利用热泵或水箱将热能储存起来,为建筑提供热水。
这种系统不仅能够满足建筑内部日常生活用水的需要,还可以与集中供热系统结合,为整个建筑的供暖提供热能源。
太阳能热水系统的应用可以大大减少传统能源的消耗,降低建筑节能的成本。
2. 太阳能空调系统太阳能空调系统是指通过太阳能集热器将太阳能转化为热能,然后利用制冷机或降温装置将热能转化为冷能,为建筑提供制冷效果。
相比传统的空调系统,太阳能空调系统不需要额外的能源消耗,节省能源成本的同时还能减少温室气体的排放。
特别是在夏季高温季节,太阳能空调系统能够更有效地满足建筑内部的舒适需求。
三、太阳能光热技术在建筑照明中的应用1. 太阳能照明系统太阳能照明系统是指通过太阳能光伏板将太阳能转化为电能,然后利用储能装置将电能储存,以供应给建筑内部的照明设施。
太阳能照明系统具有灵活性强、照明效果好的特点,并且可以根据实际需求进行扩展和调整,满足不同建筑的照明需求。
通过使用太阳能照明系统,建筑可以在不额外消耗传统电能的情况下,实现低碳环保的照明效果,降低建筑能耗。
2. 太阳能光管设计太阳能光管是一种利用光线的传输和折射原理,将室外的太阳能引入室内,实现自然照明的技术。
浅谈太阳能在建筑中的应用与发展
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2 1 我 国是一 个 能源 消 耗大 国 , . 建筑 是传 统 的高 能 耗
其 独 特 优 势 和 特 点 ,现 阶段 太 阳 能在 建 筑 中 的应 用 与 发 展 方 向是 实 领 域。据 统 计 , 内建筑 能耗 约 占全社 会 总 能耗 的三 分 国 现 太阳能热水、 暖、 供 空调 在 建 筑 中 的综 合 利 用 , 总体 发展 目标 是 其
一
,
采暖、 热水 、 空调 能耗 占建 筑 能耗 的 6 %左 右 , 5 而综 合
实 现 太 阳 能建 筑 在 全 国 范 围 内 的推 广 和 普 及 。 关键词 : 阳能 太 建筑 环保 节 能
利 用太 阳 能 ,全 面 实现 太 阳 能与 建筑 一 体 化 及 太 阳 能光 热 、 电综 合利 用 一体 化 , 有 效地 降低 建筑 物 能耗 , 少 光 可 减
具 有重 大意 义。
能作 为一种 免 费 、 高效 、 洁的可 再 生能 源 , 清 已成 为人 类最
23 太 阳能热 水器 完 全纳 入建 筑物 体 系 , 为建 筑体 . 成
系不 可 分割 的一部 分 , 与建 筑 同步 设计 、 同步 施工 、 同步验 收、 同步管 理 。 阳能热 水器是 一种 绿 色环 保 的产 品 , 我 太 在
浅谈太 阳能在 建筑 中的应用 与发展
齐益 群 ( 抚宁县 墙改 抗震 节能办 公室)
摘 要 : 倡 导 绿 色 能 源 、 持续 发展 的今 天 , 阳能作 为最 经济 、 径。 太 阳能应 用于 建筑具 有 以下几 方面 的优 势 和特 点 : 在 可 太 环 保 的能 源 之 一 , 来 愈 受人 们 重 视 。 文提 出太 阳能 在 建 筑 中具 有 愈 本
建筑工程中的太阳能利用技术
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建筑工程中的太阳能利用技术太阳能是一种清洁、可再生的能源,因其环保、经济和可靠的特点,被广泛应用于建筑工程中。
在建筑的设计、建造和运营过程中,太阳能利用技术可以帮助减少对传统能源的依赖,提高能源利用效率,降低能源成本,并减少对环境的影响。
本文将介绍建筑工程中常用的太阳能利用技术。
一、太阳能热水系统太阳能热水系统利用太阳能将热能转换成热水供应给建筑使用。
该系统由太阳能集热器、储水装置和管道连接组成。
太阳能集热器通过吸收阳光热能,并将其传递给水箱内的水,从而加热水的温度。
太阳能热水系统在建筑中广泛应用,如住宅、商业建筑和游泳池等。
二、太阳能光伏系统太阳能光伏系统利用光伏电池将太阳能转换为直流电,再通过逆变器将直流电转换为交流电。
光伏电池板通常安装在建筑的屋顶、立面或空地上,可以为建筑提供电力。
太阳能光伏系统不仅可以满足建筑内部电力需求,还可以将多余的电力储存到电池或并网输送到电力系统中。
三、太阳能建筑立面系统太阳能建筑立面系统将太阳能光伏电池板作为建筑外立面的一部分,用于收集太阳能,并转换为电力供应给建筑使用。
这种系统可以将建筑的外墙面积最大限度地用于能源收集,从而提高太阳能利用效率。
太阳能建筑立面系统在设计上不仅要兼顾美观和结构强度,还要考虑太阳能收集的效率和可靠性。
四、太阳能被动设计太阳能被动设计是指通过建筑的设计和布局来最大限度地利用太阳能,从而减少能源消耗。
在建筑的设计中,可以合理安排窗户和采光井的位置和朝向,以便最大程度地利用自然光和被动太阳能加热。
此外,还可以利用太阳能遮阳板、太阳能温室、太阳能窗帘和太阳能天窗等装置来调节建筑内部的温度和光照,实现节能效果。
五、太阳能空调系统太阳能空调系统利用太阳能热能和光能来提供制冷和供暖服务。
它可以分为两种类型:太阳能吸收制冷系统和太阳能压缩制冷系统。
前者利用太阳能将溶液制冷剂加热蒸发,从而产生冷量;后者利用太阳能发电机产生电力,驱动压缩机来实现制冷效果。
浅析太阳能在住宅建筑中的应用
![浅析太阳能在住宅建筑中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/267384d2ce2f0066f533227e.png)
浅析太阳能在住宅建筑中的应用张煌军(英利能源(中国)有限公司,河北保定071000)应用科技住商要】我国人口众多,住宅在建筑物总数量中所占比例很大.因此实行住宅节能设计有着重大意叉。
太阳能作为一种可再生的清洁能源,利b,vf r]誉为21世纪最有希望的能源,同时住宅作为重大面广、关系国计民生的建筑类型。
更是运用太阳能技术进行建筑节能的前沿阵地。
本文就,比儆一撂讨。
供键词]太阳能;住宅建筑;应用住宅能耗在社会能耗中所占比重很大且仍呈不断上升趋势,在住宅建筑中有效地利用太阳能不但可以节约大量的常规能源,而且对于减轻环境污染有着不可忽视的作用,也关系到我国可待续发展的城市建设。
1太阳能的特点太阳能在所有可再生能源中占哿着重要的地位,它的特点有:1)分布广泛。
我们生活的地球沐浴在p日光的温暖里,对于太阳能的获得来说,只有多少之分,并无有无之别,而目就地可用,可算是取之不尽、用之不竭的能源。
无论是繁华的城市,还是偏远的农村,或是人烟稀少的海岛,都能享受到太阳无私的馈赠。
2)储量大。
太阳发射出来的总辐射能量大约为3.75X1026W,是极其巨大的。
在到达地球表面的太阳辐射能中,到达地球陆地表面的大约为17×104亿千瓦,相当于目前全世界一年内消耗的各种能源所产生的总能量的3与万多倍。
3)清洁。
化学能源在燃烧时会放出大量气体,核燃料工作时要排出放射性废料,都会使环境受到污染。
利用太阳能作为能源,不会产生危害环境和人体的有害物质。
4}利用时间长。
太阳能是人类可以利用的最丰富的能源。
太阳不断地发生核变反应,向外辐射能量,同时其质量不断亏损。
据估算,太阳的寿命约600亿年,而地球寿命约为50亿年,因此,可以说太阳能是用之不竭的,太阳能利用更具永恒性。
5)利用方式多。
目前,对于太阳能利用的研究涉及各个领域,方法也多种多样。
随着科技的发展,技术的进步,太阳能的作用将会越来越大。
6)太阳能的分莆虫憎≥太阳辐射尽管波及全球,但每单位面积上的入射功率却很小,因此要得到较大的利用效率,就必须要有较大的受光面积,这就要涉及到设备、材料、结构、占用土士氆筹的费用问题,目前投资要比其它能源高得多。
太阳能光伏光热在建筑中的应用研究
![太阳能光伏光热在建筑中的应用研究](https://img.taocdn.com/s3/m/4906219281eb6294dd88d0d233d4b14e85243e04.png)
太阳能光伏光热在建筑中的应用研究摘要:现代绿色建筑应用技术里,大力提倡光伏发电、太阳能热水、地源热泵技术,由于城市土地资源的匮乏,光伏发电及太阳能集热仅占用屋顶或外墙面积,成为现代开发首选的节能技术。
文章将对两者应用结合的新型技术展开论述,为农村地区、牧区等地区清洁供电供热提供一种新的途径,以对系统实际工程建设提供一定的指导意义。
关键词:PVT;热泵;双碳;太阳能光伏光热组件1 研究背景目前我国能源消费总量已成为世界之最,能源短缺问题已迫在眉睫,夏季建筑用电增加导致电力短缺,煤碳市场运输开发全面紧张;日常生活生产能源需求增加,天然气出现季节性短缺的情形;而我国自然资源有限,化石能源储备量小。
供需不足的矛盾日益增加,迫使我们不得不节约能源,提高能源利用效率,建设节约社会环境是我国在保障经济安全和科学发展的重要举措。
由于建筑供暖的环境污染现象日益严峻,各国日益关注利用可再生能源取代传统的化石燃料,能源组织曾在能源大会上,国家管理部门多次在能源会议上强调"推进北方地区冬季清洁能源取暖""优先保障可再生能源发电上网"等。
北方各地已经开始配合国家,大力推动清洁供暖取缔小型燃料锅炉的传统燃料供热模式,尽管从短期效益来说该工程前期投入加大,但是我们从效益来看,我们后期总体效益远大于普通依靠化学能量来进行电热循环的建设,总体碳排放量减少,新型设计兼顾舒适与建筑节能降碳,逐步促进新型技术的运用,虽然从短期经济效益来讲该项目初投资增加,但我们从社会效益来说,我们后期总体回报远大于普通依靠化学能源来实现电热利用的建筑,总体碳排放降低,高性能建筑兼顾舒适与建筑节能减碳,逐步推动新技术发展与应用,以小见大,推进该技术发展,进而降低降低研发成本,实现广泛应用,逐步是现代建筑从高能耗向低能耗、零能耗,最后向产能建筑发展。
2 太阳能利用技术2.1太阳能的特点及在我国的分布太阳能资源是一个高度清洁的可再生能源资源,它具有无污染、清洁廉价的优势。
光热镜场光学技术在建筑节能中的应用案例
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光热镜场光学技术在建筑节能中的应用案例光热镜场光学技术被广泛应用于建筑节能领域,其独特的光学特性能够实现建筑内外光的精确控制,大幅度降低室内能耗,提高建筑能效。
下面将介绍几个光热镜场光学技术在建筑节能中的应用案例。
案例一:高效隔热窗一些高效隔热窗采用了光热镜场光学技术,通过改变窗户的光透射性能,实现了室内外温度的有效隔离。
光热镜场光学技术能够将太阳辐射中的红外线反射回室外,同时保留可见光透射,防止室内冷暖气流的散失,提高窗户的隔热性能。
这种窗户能够在冬季保持室内温暖,减少取暖的能量消耗,而在夏季又能降低室内温度,减少空调使用,从而实现节能效果。
案例二:智能光透视玻璃光热镜场光学技术还可以应用于智能光透视玻璃上,实现玻璃的可透视性能的智能调节。
智能光透视玻璃内嵌有光学薄膜和电光调控系统,通过改变施加在玻璃上的电场强度,调节光学薄膜的透光性能。
在需要隐私保护的时候,智能玻璃可以变为不透明状态,避免外界的窥视。
而在需要采光的时候,智能玻璃又可以变为透明状态,使得室内可以享受到自然光。
这种智能光透视玻璃的应用不仅提高了建筑的隐私性,还能够有效利用自然光,减少人工照明的能耗,实现了建筑节能的目标。
案例三:光热子午线建筑光热子午线建筑是一种通过光热镜场光学技术来实现建筑节能的创新设计。
该建筑的外墙覆盖着可以调节的光热镜场薄膜,可以根据室内外温度的变化,自动调整镜场薄膜的光透射性能。
在冬季,光热子午线建筑会调整为高反射模式,将阳光反射回室内,增加室内的采光和保温效果。
而在夏季,光热子午线建筑则会调整为高透射模式,将阳光反射回室外,减少室内的热量吸收,实现降温效果。
这种自动调节的光热子午线建筑能够根据季节和实际需求,灵活地调整室内外光的控制,最大程度地实现建筑节能。
总结:光热镜场光学技术在建筑节能中的应用案例有许多,从隔热窗到智能光透视玻璃,再到光热子午线建筑,都展示了光热镜场光学技术在实现节能目标上的巨大潜力。
关于建筑节能工程中的太阳能的应用问题分析
![关于建筑节能工程中的太阳能的应用问题分析](https://img.taocdn.com/s3/m/1ebbdd863c1ec5da51e27087.png)
关于建筑节能工程中的太阳能的应用问题分析建筑节能是技术是反映一个国家先进的重要标志,新能源利用是实现建筑可持续发展的重要环节。
本文首先概述了能源利用率低和太阳能资源极其丰富的现状,然后分析了建筑节能的实现措施和太阳能作为可再生资源在工程中的应用,本文就此谈了谈自己的看法,可与同行共同探讨。
标签利用率;太阳能;可再生资源;建筑节能前言太阳能作为可再生能源的优势已经得到了体现,它必将伴随着国家可持续发展战略的深入,得到推广应用。
未来的建筑市场将是节能减排的市场,太阳能建筑将迎来快速发展的美好时光。
一、太阳能利用现状目前国家对新建建筑的节能已经非常重视,要求很高,大中城市新建建筑节能均能符合国家节能验收规范要求。
但住宅装修方面的节能满足不了节能要求。
农村建筑和老建筑特别是老公共建筑的节能改造、可再生能源的使用还在进行试点,没有进入推广阶段,节能潜力非常大。
在我国,太阳能建筑的使用目前还基本局限在一些新建的公共建筑和一些零散的少数居民住户,近两年来,部分地区政府在建筑节能要求中,将太阳能的使用加入了综合验收的清单中,太阳能建筑节能的地域发展很不均衡,而太阳能日照时间却非常充裕,开发利用情况与发达国家相比,落后很多。
二、实现建筑节能的措施分析建筑节能可以分成两部分:建筑本体节能和建筑设备节能。
本体节能,就是建筑物在建造过程中对自身的节能要求,如建筑物的外形、围护墙体、水电暖设施等,是否能达到节能效果及是否利用了可再生资源等等。
而设备节能贯穿于建筑物的整个使用过程,涉及管理、優化和改造等细节方面,从空调、给排水、卫生、照明、电气等末端设备入手,挖掘节能潜力,创造节能效果。
建筑规划设计、建造及使用过程中,在满足室内环境舒适、卫生、健康的情况下,采取合理有效的建筑节能技术,可有效地实现建筑节能。
实现建筑节能的技术措施主要是减少建筑能源需求消耗量和大力开发利用可再生的新能源;管理措施是国家政府引导,公众节能意识提高。
光热施工技术在建筑中的应用
![光热施工技术在建筑中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/813afb555e0e7cd184254b35eefdc8d376ee143c.png)
光热施工技术在建筑中的应用近年来,随着能源环保意识的提高,光热施工技术在建筑领域中得到了广泛的应用。
光热施工技术是一种利用太阳能辐射转化为热能的技术,能够为建筑提供清洁、可再生的能源,并减少对传统能源的依赖。
本文将探讨光热施工技术在建筑中的应用,以及其带来的环保和经济效益。
一、太阳能光热供暖太阳能光热供暖是利用太阳能提供热能,实现建筑物采暖的方式。
通过在建筑物的外墙或屋顶安装太阳能集热器,将太阳能辐射转化为热能,并传输到建筑内部进行供暖。
这种供暖方式不仅减少了对传统能源的依赖,还能够显著降低建筑物的能源消耗,达到环保节能的目的。
光热供暖技术在建筑中的应用可以采用以下步骤来实施:首先,选择合适的光热集热器类型,如平板式光热集热器、真空吸附式光热集热器等;然后,在建筑物的南面或屋顶上安装光热集热器,以最大限度地吸收太阳辐射;接下来,通过管道将光热集热器采集的热能传输到建筑物内部的热水循环系统;最后,利用热水循环系统实现建筑物内部的供暖。
二、太阳能光热供给热水除了供暖,光热施工技术还可以应用于建筑物的热水供应。
通过安装太阳能光热集热器,将太阳能辐射转化为热能,用于热水的加热。
这种方式不仅能够为建筑物提供热水,还能够减少传统能源的消耗。
太阳能光热供给热水的实施步骤如下:首先,选择适合的太阳能集热器类型,如真空管式光热集热器、浸渍式光热集热器等;然后,将光热集热器安装在建筑物的南面或屋顶上,以最大限度地吸收太阳能辐射;接下来,通过管道将光热集热器采集的热能传输到建筑物内部的热水储存设备;最后,利用热水储存设备将太阳能转化的热能供给建筑物的热水系统。
三、太阳能光热发电光热施工技术还可以在建筑物中应用于太阳能光热发电系统。
太阳能光热发电是利用太阳能辐射转化为热能,再由热能驱动发电机组,转化为电能。
使用这种发电方式,不仅能够为建筑物提供电力,还能够减少对传统能源的依赖,达到环保减排的效果。
太阳能光热发电的实施步骤如下:首先,在建筑物的南面或屋顶上安装太阳能集热器,以最大限度地吸收太阳能辐射;然后,将光热集热器采集的热能传输到发电机组中的工作介质;接下来,工作介质受热膨胀产生动力,驱动发电机组发电;最后,通过电网将发电的电能供给建筑物使用,也可以进行储存以备不时之需。
太阳能光热系统的建筑节能效果与经济效益
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太阳能光热系统的建筑节能效果与经济效益正文:随着人们对环境问题的日益关注,建筑节能已成为当今社会发展的重要目标之一。
在众多的节能技术和方法中,太阳能光热系统作为一种可持续利用的绿色能源,受到了广泛的关注和应用。
本文将探讨太阳能光热系统在建筑节能方面的效果及其带来的经济效益。
一、太阳能光热系统的建筑节能效果太阳能光热系统利用太阳能将光能转化为热能,为建筑供暖和热水使用,从而减少对传统能源的依赖。
通过合理设计和使用太阳能光热系统,可以在以下几个方面达到显著的节能效果:1. 室内空调能耗减少太阳能光热系统可以应用于空调系统的供热环节,通过太阳能的热能转换为冷暖空调所需的热能,从而减轻了传统空调系统的负荷,降低了室内空调能耗。
特别是在夏季,太阳能光热系统的利用可以大大减少空调的用电量,为建筑节能做出了巨大贡献。
2. 热水供应节能太阳能热水系统在家庭和商业场所的应用越来越广泛。
它通过太阳能的热能转换为热水,满足人们的日常生活需求。
相比传统的热水供应方式,太阳能热水系统的能耗更低,能够显著减少对电或燃气的依赖,并减少了能源消耗对环境造成的负面影响。
3. 建筑微循环系统的优化太阳能光热系统的使用不仅可以直接应用于供暖和热水系统,还可以通过优化建筑微循环系统的设计,提高整个建筑的能源利用效率。
例如,在建筑中安装太阳能光热系统后,可以通过热水的循环流动,为建筑其他部分提供热能,减少能源的浪费,提高能源利用效率。
二、太阳能光热系统的经济效益除了对建筑节能的显著效果外,太阳能光热系统还带来了可观的经济效益。
以下是具体的几个方面:1. 节约能源费用太阳能光热系统的运作基于太阳能的利用,不需要额外消耗能源,因此可以减少能源开支。
特别是在长期使用中,太阳能光热系统可以帮助建筑节约大量的能源费用,降低能源成本,提高经济效益。
2. 政府补贴政策为了鼓励和推广可再生能源的应用,许多国家和地区都出台了相应的政策,提供太阳能光热系统的购买补贴和经营补贴等。
太阳能光热发电在建筑中的应用
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太阳能光热发电在建筑中的应用近年来,太阳能光热发电技术在建筑行业中得到了广泛应用。
由于其可再生、清洁、环保等显著特点,太阳能光热发电成为了建筑领域可持续发展的重要组成部分。
本文将从利用太阳能进行建筑供暖、热水供应以及建筑外观优化三个方面,探讨太阳能光热发电在建筑中的应用。
第一部分:太阳能光热发电用于建筑供暖太阳能光热发电系统可以利用太阳能转化为热能,为建筑提供供暖。
在冬季,通过安装太阳能集热器,可以将太阳能转化为热水或蒸汽,用于供暖系统中的供热设备。
太阳能光热发电技术的应用不仅减少了建筑对传统能源的依赖,降低了运行成本,还有效减少了温室气体的排放,实现了绿色低碳的目标。
第二部分:太阳能光热发电用于建筑热水供应太阳能光热发电系统还可以应用于建筑的热水供应。
通过安装太阳能热水器,将太阳能转换为热水,满足建筑中的日常生活用水需求。
相比传统的热水供应方式,太阳能热水器具有节能、环保、稳定运行等优势。
在一些热水需求较大的公共建筑、酒店等场所,采用太阳能光热发电系统能够减少能源消耗,降低运营成本,提高热水供应的可靠性。
第三部分:太阳能光热发电用于建筑外观优化除了在建筑的供暖和热水供应方面,太阳能光热发电技术还可以用于建筑外观的优化。
在建筑外立面或屋顶上安装太阳能光热发电装置,可以实现太阳能发电和美化建筑外观的双重效果。
这种将太阳能光热发电系统融入建筑设计中的方式,不仅可以提升建筑的可持续性和环保形象,还能够为建筑提供可再生的清洁能源。
综上所述,太阳能光热发电技术在建筑中的应用呈现出广阔的前景。
通过利用太阳能进行建筑供暖、热水供应以及建筑外观优化,可以实现能源的可持续利用、环境的保护和建筑的绿色发展。
建筑行业应积极推广和应用太阳能光热发电技术,以实现低碳、节能、环保的目标,共同推动建筑行业的可持续发展。
(注:以上内容仅为示例,实际写作中请参考具体要求进行展开。
)。
太阳能光伏系统在绿色建筑中的应用
![太阳能光伏系统在绿色建筑中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/2455ef3f3968011ca3009177.png)
1 太 阳能光伏 系统概述
太 阳能光伏 发 电的基本 原理是光 生伏 特效应原 理 , 也 就 是当太阳光照射在某些特殊 材料 上 ,会引起材料中 电子 的
移动 ,形成电势差 ,从而 由太 阳光能直 接转 换为电能 。这其
中的特殊材料 为太阳电池半导 体 ,即太阳能 电池( 片) ,是光
导地位 。
将存储的电能释放 以满足负载 的能革需 求 ,它是 太阳能光 伏 系统的储能部件 。目前光伏系统 常用的是铅 酸蓄 电池 ,对 于 较 高要求的系统 ,则采用深放 电阀控式密封铅酸蓄 电池 、深 放 电吸液式铅酸蓄电池等 ,但是电池使用寿命较低 ,大容量
太 阳能 光伏 系统 主要 由太 阳能 电池 板 、蓄电池 、控 制
太
改 善相 结合 。新型 低碳 节能 建筑将 是新 时代 的建筑 发 展趋
势 。本 文将 着重介 绍太 阳能 光伏系 中国京冶 新加 坡分 公司 Ca n b e r r a 私 人公寓项目中的应用和发展 。
圈 1 光 伏 系 统 组 成 框 图
1 . 1 太阳能电池板
单 一太阳电池的发电量十分有 限 ,实用 中的太阳能电池 是根据系统需求 ,将多个 电池经 串 、并 联组 成的电池系统 , 称为太阳能 电池板 。它是 太阳能光 伏系统的核心部件 ,直接 将太阳光能 转换成电能 ( 直流) 。目前太阳能 电池板使 用寿命
伏发 电的的最基本元件 ,它包括有单 晶硅 、多晶硅 、非晶硅 和 薄膜电池等 。由于 晶体硅 比非晶体硅的发电效率高 ,所 以
1 . 2 蓄 电池
蓄电池将太阳能 电池板产生 的电能储存 起来 ,当光照不 足 、晚上 ,或者负载需求 大于 太阳能电池板所发的电量时 ,
浅谈太阳能在建筑节能及采暖的应用
![浅谈太阳能在建筑节能及采暖的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/98f3736f27d3240c8447ef94.png)
空 调 及太 阳能 地板 辐 射采 暖 。太 阳能 吸 收式空 调 体 化 和模块 化 的设 计 的 日益 成熟 必将 实现 太 阳能
1利用方法 对太 阳能的利用方法主要有两种 : 一种是依 靠建筑物本身构造和材料的热工性能,使房屋尽 可能多地吸收和贮存热量, 以达到采暖的目的, 这 种直接将太阳能通过热辐射的方式传递给室内空 间, 提高室内温度的方法称为被动式太 阳能采暖 ; 另一种是将太阳能的热量通过介质及设备进行收 集、 储存, 待到需要使用时将热量通过热媒传递到 需要 的地 方 , 方式 为主 动式 太 阳能采 暖 。 此种 () 1被动式太阳能采暖: 结合建筑各空间的不 同使用功能 , 在对建筑热环境的设计 当中, 将房间
技术和建筑美观的完美结合。也许 由于经济l 生考 虑或技术方面的短时障碍等暂时无法大范围的实 施应用 , 但是随着太 阳能技术的快速进步和完善 , 太阳能在建筑领域的广泛使用已成为可能。 参考文献 [杨善勤, 1 ] 郎四维, 涂逢祥. 建筑节能 . 北京: 中国 建筑_ 3 出版社 ,9 9 zk ., - 19 . 圈李戬洪, 黄志成. 国太阳能制冷空调研究与发 我 展 『I Z. 『何伟, 3 1 季杰. 光伏光热建筑一体化对建筑节能影 响的理论研究罔.
太阳能采暖在严寒低区存在冻结危险 , 可采 用空气式集热方式避免冻结 , 水式系统一般采取 一些防冻措施如添加化学物质降低’. 冰 温度来防 止冻裂发生。条件允许时也可设阳光间进行取光 , 避免冻害危险。阳光间夜间保温隔热减少散热损 失。 2今后太阳能利用的发展前景 世界各国对太 阳能的利用 已经引起 了普遍 重视,人们对太 阳能的利用也到了—个新的发展 阶段, 采用建筑一体化的方式为建筑物提供采暖 、 空调和生活热水等完全能满足这些要求,建筑一
太阳能技术在建筑节能中的应用
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太阳能技术在建筑节能中的应用随着全球气候变化日益严重,节能环保成为全球人民的共同责任。
而在建筑领域,节能技术的应用已经成为趋势。
太阳能技术是建筑节能中最常见的技术之一,本文将从太阳能技术的定义、原理、分类、应用及前景等几个方面对其进行探讨。
一、太阳能技术的定义太阳能技术(Solar Technology),顾名思义,就是利用太阳能资源进行能源应用的一种技术。
这种技术主要是依靠太阳辐射产生的能量,实现对能源的收集、转化和应用。
太阳能技术作为一种新型、清洁的能源技术,已经被广泛应用于居住、商业和工业等领域。
二、太阳能技术的原理太阳能技术的实现需要依靠太阳辐射产生的能量,在能量的转换和应用过程中,主要包括以下几个原理:1.光电效应原理即将光线射向半导体面板,半导体材料的电子将受到光子的刺激而跃迁,从而使电荷发生变化。
这种变化将产生电流,用于设备的运行。
2.热量转化原理即将太阳辐射能转化为热能,并以各种方式应用于设备和建筑物。
热量转化涉及到吸收、透过、反射和散射等各种过程。
3.光化学效应原理即利用太阳能将水分子分解成氧气和氢气的过程。
4.光热转换原理主要通过将太阳辐射转化为热能,从而实现设备的运行和建筑物的暖通系统。
三、太阳能技术的分类太阳能技术根据其应用领域的不同,可以分为以下几类:1.光伏技术光伏技术是将太阳能转化为直流电能的一种技术,是太阳能技术的最常见形式之一。
适用于电子设备、建筑物、交通工具等领域。
2.热水器太阳能技术主要将太阳辐射能转化为热水,用于家庭和公共场所的洗浴和供暖。
3.热力发电太阳能技术通过太阳能将水蒸汽转化为能源,使用该能源进行发电。
适用于商业和工业领域。
4.光合成太阳能技术该技术是利用太阳能进行光合成,将二氧化碳转化为氧气,用于净化空气。
适用于建筑物、学校和医院等公共场所。
四、太阳能技术的应用太阳能的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1.居住领域太阳能技术可以用于家庭和公共场所的供暖、热水等方面。
建筑工程中的太阳能热利用技术
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建筑工程中的太阳能热利用技术随着全球能源需求的不断增长和气候变化的日益严重,利用可再生能源成为了一项重要的任务。
而太阳能热利用技术作为一种绿色环保且具有巨大潜力的能源来源,正逐渐在建筑工程中得到广泛应用。
下文将介绍建筑工程中太阳能热利用技术的几个重要方面。
一、太阳能热利用系统是什么?太阳能热利用系统,简称太阳能系统,是指通过收集太阳能热量,并将其转化为热水、采暖或制冷等形式提供给建筑使用的技术系统。
太阳能系统一般包括太阳能集热器、储热装置以及传热介质的输送系统。
二、太阳能热利用技术在建筑工程中的应用1. 太阳能热水系统太阳能热水系统利用太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,供给建筑物的热水使用。
该系统可以减少传统能源的消耗,节能环保。
在建筑工程中广泛应用于家庭住宅、公共浴室、游泳池等场所。
2. 太阳能采暖系统太阳能采暖系统是利用太阳能集热器收集太阳辐射能,并将其转化为热能供给建筑的采暖设备。
该系统可以有效地利用太阳能进行供暖,减少传统能源的消耗。
在北方地区,太阳能采暖系统通常与传统的采暖设备相结合,以提高供暖效果。
3. 太阳能空调系统太阳能空调系统是将太阳能热能转化为冷能,用于建筑物的空调制冷,从而减少传统空调系统消耗的电能。
太阳能空调系统可以有效地降低建筑物的能耗,并减少对化石能源的依赖。
4. 太阳能光热电站太阳能光热电站是利用太阳能集热器将太阳能转化为蒸汽,驱动发电机来产生电能。
这种技术在大型建筑工程中的应用较为广泛,不仅可以为建筑自身提供电力供应,还可以将多余的电能反馈给电网供其他用户使用。
三、建筑工程中太阳能热利用技术的优势和挑战1. 优势太阳能热利用技术具有环保、可再生的特点,能够减少对化石能源的依赖,降低温室气体的排放。
此外,太阳能资源广泛且丰富,几乎在全球范围内可利用,因此太阳能热利用技术具有巨大的发展潜力。
2. 挑战尽管太阳能热利用技术具有诸多优势,但也面临一些挑战。
首先,太阳能收集的能量受到天气、季节等因素的影响,不稳定性较高。
太阳能技术在建筑中的应用
![太阳能技术在建筑中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/fe4d96ebd0f34693daef5ef7ba0d4a7302766cb5.png)
太阳能技术在建筑中的应用随着环保意识的日益提高,人们对于清洁能源的需求与日俱增。
在各种可再生能源中,太阳能因其独特的优势成为了最受欢迎的选择之一。
太阳能技术在建筑中的应用,既能够实现对环境的保护,又能为人们创造更加舒适健康的生活环境。
本文将从太阳能技术的优势、适用场景、建筑中的应用等方面来全面讨论太阳能技术在建筑中的应用。
一、太阳能技术的优势太阳能技术是一种可再生能源,与传统的化石燃料相比具有较大的优势。
首先,太阳能技术的能源来源广泛,无需通过管道、轨道等设施传输,因此减少了传输成本,同时降低了能源的系统性风险。
其次,太阳能技术的发电过程无需消耗任何物质,不会产生污染物,对环境无害,并且也没有运输成本,更适合各种地形、气候环境的条件。
再次,太阳能技术的维护成本较低,日常维护不会对环境产生太大的影响,同时在冰雹等自然灾害中也能够更好的保持安全。
因此,太阳能技术具有高效性、环保性、可靠性和经济性等优势。
二、太阳能技术的适用场景太阳能技术在建筑中的应用非常广泛。
在冰雪覆盖的北方地区,太阳能技术可以利用阳光产生热能,供应居民采暖和生活所需。
在热带地区,利用太阳能技术可以产生清洁的电力,供应电力、照明等各种用途。
太阳能技术适用于各种建筑,包括住宅、商业、工业、宾馆、娱乐等场所。
其重要性在于,建筑中的太阳能技术不仅能够满足建筑的节能需求,还能够帮助消费者降低能源使用成本,提高了建筑的整体效益。
三、建筑中的太阳能技术太阳能技术在建筑中的应用主要包括太阳能光伏发电、太阳能光热应用等。
其中,太阳能光伏发电主要是通过太阳能电池板将阳光转化为电能,供电或储存电能。
太阳能光热应用主要是利用太阳能带来的热能,产生热水、采暖、空调等。
两者在不同的环境中有不同的应用方式。
在建筑的系统设计中,太阳能技术可以有效地减少能源使用成本,同时也有助于弥补能源供应不足的问题。
建筑内部可以安装太阳能光伏组件和太阳能观察器来收集能量,利用太阳能发电和供电:在太阳能发电领域,一些高科技物料具有众多的应用,如高效半导体(如硅),液晶材料、有机聚合物等;在太阳能光热领域,建筑可以采用太阳能热水,太阳能热水器,并将这些collected from your 设施与建筑的暖气、空调、通风、照明等系统有机结合起来提高能源利用效率。
光热施工技术在建筑中的应用
![光热施工技术在建筑中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/c0ecce4303020740be1e650e52ea551811a6c940.png)
光热施工技术在建筑中的应用一、引言近年来,随着可持续发展理念的兴起,建筑行业也在积极探索和应用各种节能技术。
其中,光热施工技术作为一种具有广阔应用前景的新兴技术,正逐渐在建筑中得到应用。
本文旨在探讨光热施工技术在建筑领域的应用方式以及其带来的益处。
二、光热施工技术简介光热施工技术是一种利用太阳能进行建筑施工和改造的技术。
它利用太阳能的光热效应,在建筑墙体、屋顶以及门窗等部位加装相应的设备,实现太阳能的吸收和转化。
通过这种方式,可以实现建筑内部的供暖、热水供应和空调等功能,从而节约传统能源的消耗,减少环境污染。
三、光热施工技术在供暖方面的应用1. 墙体集热技术光热施工技术通过在建筑墙体上加装特殊材料,实现对太阳能的吸收和转化。
这种方式会产生一定的热量,可以用于建筑的供暖。
与传统的暖气片相比,墙体集热技术可以更加均匀地向室内散发热量,提高供暖效果。
2. 屋顶太阳能板通过在建筑屋顶安装太阳能板,可以将太阳能转化为电能或热能。
在供暖方面,将太阳能转化为热能,通过管道输送到建筑内部,可以实现地暖或者热水供应。
这种方式既可以满足建筑的采暖需求,又减少了对传统能源的依赖。
四、光热施工技术在热水供应方面的应用1. 太阳能热水器太阳能热水器是光热施工技术的一种常见应用方式。
它利用太阳能板将太阳能转化为热能,用于热水的加热。
与传统的燃气热水器相比,太阳能热水器不仅能够减少能源消耗,还可以降低用户的热水费用。
2. 光热空气能热水器光热空气能热水器利用太阳能的光热效应,结合空气能热泵技术,将太阳能和空气能进行协同利用。
它通过吸热器将太阳能和空气能转化为热能,用于热水的供应。
这种技术具有高效节能、环保无污染等特点,是热水供应领域的一种创新解决方案。
五、光热施工技术在空调方面的应用1. 太阳能空调太阳能空调利用太阳能的热能来驱动制冷系统,实现房间内的空调效果。
它通过太阳能板吸热,将热能转化为冷气,达到降温的效果。
相比传统的电力空调,太阳能空调具有能源消耗低、化学品排放少等优点,可以降低空调使用对环境的影响。
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太阳能光热技术在建筑节能中的应用刘业凤☆ 代彦军 王如竹(上海交通大学) [摘要] 在建筑节能中利用太阳能光热技术是一种有效而环保的手段。
本文结合国内外太阳能建筑节能中应用的最新动态,对各种技术和应用方案进行了总结和探讨,并对这种技术的应用发展提出一些建议。
[关键词] 建筑节能 太阳能光热技术 应用方案1 概述建筑能耗是指建筑物使用过程中用于供暖、通风、空调、照明、家用电器、输送、动力、烹饪、给排水和热水供应等的能耗。
在发达国家,建筑能耗约占总能耗的39%-40%。
这一比例的高低反映了一个国家的经济发展和人民生活水平。
我国是最大的发展中国家,建筑能耗约为全国总能耗的11.7%,而北方地区供暖能耗就占了其中的80%[1-2]。
随着我国的经济腾飞和气候变暖,这一比例正不断提高。
自二十世纪70年代中东石油危机以来,建筑节能成为发达国家关注的热点。
而90年代提出可持续发展理论和环境资源保护的紧迫性以后,建筑节能更成为世界各国的关注热点。
人类对建筑的需求,经历了掩蔽所ϖ舒适建筑ϖ健康建筑ϖ绿色建筑这样四个阶段。
第一阶段是低能耗甚至无能耗的阶段,第二和第三阶段是高能耗阶段,第四阶段则是高能量效率、大量利用可再生能源和未利用能源、亲近自然和保护环境的阶段。
绿色建筑又称可持续建筑,发达国家已处于从第三阶段向第四阶段过渡的时期。
我国普遍而言尚处于第一到第二阶段之间,因此我国的能源消费结构中建筑能耗的比重还不大。
但我从国经济发展和人民生活水平提高的速度来看,本世纪初必然会走到第二和第三阶段,必然会给能源和环境带来巨大的压力。
建筑节能主要是运用现代科技手段降低建筑能耗,减少环境污染,而并不意味着限制发展、降低建筑物的服务标准,而是以提高建筑物的能量效率、用有限的资源和最小的能源消费代价来取得取得最大的经济和社会效益,满足日益增长的需求目标。
同时应尽力减少或消除建筑物的固有能耗。
目前工业和民用建筑物中绝大多数的空调系统均采用压缩制冷的方式,它具有使用方便、效率高的优点,但也有两个主要缺点:第一是需要消耗大量的机械能,并且其中大部分是由高品位的电能提供的;第二是环境污染问题污染来自于两方面:一是为生产高品位能源燃烧大量石化燃料产生的C O、C O2、S O2及NO x;二是压缩机中采用的工质CFC/HCFC均会不同程度地破坏臭氧层。
含氯氟烃中的R11、R12对臭氧层的破坏特别严重,R22次之。
太阳能资源在时间上的变化规律和制冷空调用能在时间上的动规律高度匹配,太阳能资源的地域分布与制冷空调需求的地域分布高度吻合,以及太阳能资源丰富、清洁和无污染性,使得太阳能技术成为一个极为诱人的研究领域,在环保、节能方面显示出无与伦比的优越性。
太阳能技术在建筑节能方面的应用展现出了光明的前景。
太阳能技术在建筑节能方面的应用根据使用方式可分为直接利用太阳能的方式和间接利用太阳能的方式。
2 直接利用太阳能的方式2.1 建筑通风与太阳能利用2.1.1 利用热压实现自然通风迈克尔.霍普金斯设计的英国国内税务中心位于诺丁汉市的传统街区。
他设计了一组顶帽可经升降的圆柱形玻璃通风塔[3],用作建筑的入口和楼梯间(见图1)。
玻璃通风塔可以最大限度地吸收太阳的能量,提高塔内空气温度,从而进一步加强烟囱效应,带动各楼层的空气循环,实现自然通风。
冬季时可以将顶帽降下以封闭排风口,这样通风塔便成为一个玻璃暖房,有利于节省采暖能耗。
2.1.2机械辅助式自然通风在冬季,利用机械装置将位于屋顶太阳能集热器中的热空气吸到房间的地板处,并通过地板上的气孔进入室内,实现利用太阳能采暖的目的,此后利用热压原理实现气体在房间内循环;而在夏季的夜晚,则利用天空背景辐射使太阳能集热器冷却(可比・93・建筑热能通风空调空气干球温度低10-15℃左右),并将集热器中的冷空气吸入室内,达到夜间通风降温的目的。
2.2 太阳能热水供应系统它是利用集热器接受太阳辐射加热水,以供应图1 顶帽可以升降的圆柱形玻璃通风塔生活热水。
不少发达国家在太阳能利用与开发方面进行了有益的探索[4],并使建筑设计与太阳能技术得到了巧妙而有机的结合。
例如能源匮乏的以色列是个阳光充足的国家,利用太阳能的建筑很常见,荷兰、日本等不少国家也充分利用太阳能。
在我国,家用太阳能热水器最近几年得到了广泛的应用和普及。
以利用太阳能热水器为主导项目的阳光工程,在1999年产5月在湖北省已正式启动。
2.3 利用太阳能进行建筑蓄热[5-11]使用蓄热材料作为建筑维护结构可以延续日照等因素对室内温度的影响,使室温更稳定、更均匀,既白天不会因为太阳照射而温度过高,夜晚不会因为速度冷却而温度过低。
有关实验表明,高热容的外墙材料可以使房间温度振幅减少5℃。
而且使用蓄热材料不需要任何复杂的技术,因此被广泛地应用在生态建筑中。
2.3.1 太阳房基于集热-储热墙(也称厚墙或T rombe-M ichel 墙)的间接加热式被动太阳房[11],因其结构简单、运行方便而较易推广。
在T rombe储能墙的基础上改进一种太阳房(剖面如图2所示),采用小风机送风,代替传统的自然对流,用薄铁板用为吸热板,吸收太阳辐射后热空气很快流入房间。
冬天,白天房间温度升高到一定时,视需要可打开一部分通风口进行换气,晚上关闭所有的通风口;夏季,打开夹层上下向外的排风口,空气经夹层吸热后排入大气,为防止外面高温环境的热流进入房间,房间对外面环境散热。
该太阳房在冬天能维持比环境高6-9℃,具有良好的热性能。
3 间接利用太阳热能的制冷/热泵方式图2 新型被动式太阳房1.下外风道口2.下内风道口3.玻璃4.透明蜂窝5.吸热板6.夹层7.南墙8.上内风道口9.上外风道口10.天窗11.其它围护结构3.1 太阳能吸收空调太阳能吸收空调是利用太阳能集热器的热水作热源,驱动吸收式制冷机的一种新型空调技术,主要有氨-水吸收式制冷系统和水-溴化锂吸收式制冷系统。
当前,许多国家和地区都在加紧进行太阳能空调的研究。
例如意大利、西班牙、德国、美国、日本、新加坡、香港、韩国等[12-13]。
我国第一座大型实用性太阳能空调热水系统在广东江门市建成投入运行[14],该系统采用500m2高效太阳集热器和100K W两吸收式制冷机。
利用太阳能全年提供大楼每天所需的大量的生活热水,除此之外还在夏天以及阳能热水制冷,可满足600m2的空调要求。
该系统于1998年6月正式投入使用,系统初步运行调试结果令人满意, C OP在0.4以上,运行表明,仅制冷部分每年可节电6万K Wh,以广东的电价计算约为6万多元,4年便可回收制冷部分的投资。
在山东省乳山市[15],一套太阳能吸收式空调系统及供热综合系统已建成,太阳能集器总采光面积540m2,制冷、供热功率100K W,空调、采暖建筑面积1000m2,供生活用热水量32。
测试结果表明,该系统完全具备夏季空调、冬和采暖、过渡季节提供用热水的能力。
溴化锂吸收式制冷机制的C OP可达0.7,整个系统的制冷效率可达20%以上。
在国外已经有多个应用实例,并日趋成熟已进入了试生产和开拓的市场阶段。
Hummad等研制的一台14 m2集热面积的双效吸收式太阳能制冷机组采用了5个热交换器,可产生1.5冷吨的制冷量,产出投入比达到了1.4,一定程度上可与商机竞争。
3.2 太阳能吸附式制冷/热泵方式[16-27]与技术成熟的液体吸收式制冷方式相比,固体吸・4・2001年第6期长、无须考虑腐蚀问题、可以仅依靠太阳能行间歇式循环制冷等优点,同时具有装置和造价和运行低于液体吸收式系统的特点。
从制冷机理上看,吸附式制冷与吸收式制冷是基本相同的,主要区别在于吸收式采用液体作为吸收剂,而吸附式采用固体作为吸改剂,而吸附式采用固体作为制冷剂的吸收剂。
吸附式制冷技术的应用始于20世纪初,当时使用氯化钙-氨和活性炭-甲醇工质对的机器被成功地研制出来,并使用在家用制冷机上。
后来,随着机械工业的发展,逐渐被功率大得多的蒸汽压缩式和吸收式机组所代替。
近年来能源消耗日益增长,出现能源危机,吸附式制冷技术又被重新提起。
国外不断有来自这方面的报道[21-23],并有样机逐渐投放市场,国内的近几年在这方面取得了很大成果[24-27]在国外,吸附式制冷进行了大量的研究。
法国F.Meunier教授群体对吸附式制冷已有十余年的研究经验,曾研制出回热型活性炭/甲醇吸附制冷系统,样机循环周期60—180分钟的,但未见到制冷空调运行数据。
英国Wariwick大学的M・G roll博士曾提出了对流热循环的新思想。
德国斯图加特大学的教授在金属氢化物/氢制冷系统有较好的成果,但是许多研究数据是建立在简易装置实验数据的外推上;意大利的Cacciola教授研究组对分子筛/水制冷系统进行了研究,认为这种工质对较适合于空调目的。
美国的S. V.Shelton博士曾提出热波型吸附制冷方法。
日本的前川公司研制了硅胶/水系统,但因系统复杂,造价过高而无法投向市场。
白俄罗斯的Vasiliev等试制了一台太阳能-天然气固体吸附热泵,采用抛物面聚焦热器,当太阳能不足时,由天然气相辅助加热,制冷循环时间为12分钟,可实现连续制冷。
国内这几年在吸附式制冷方面进行了大量的研究,取得了很大的成就。
王如竹教授首次提出一种太阳能供热于制冷联合循环的复合机,巧妙而自然地实现了白天产的热水供夜间使用,而夜间的蓄冷供白天使用,把太阳能的热利用与冷机有机地结合起来,提高了太阳能转换的利用率。
在吸附工作对、循环方式和实验样机运行效果等方面取得了很大的成就:提出了一种有潜力的吸附制冷工作对-活性炭纤维/甲醇的应用方案,经测试和分析其吸附制冷特性与一般的活性炭/甲醇工作对相比,该工作对C OP可提高15%,单位质量吸附剂制冷功率可提高10-30倍。
这种工作对的提出对于建立实用型吸附制冷冰箱具有重要意义:通过对活性炭纤维/氨的对流热波循环研究发现,这种系统制冷工况下的制冷系数C OP=0. 78,单位质量吸附剂功率SCP=760kw/kg;研制的螺旋板式吸附器的连续回热型活性炭-甲醇吸附式制冰样机,平均每公斤吸附剂制冰2.6公斤;研制的一台采用板翅吸附器的吸附式空调/热泵,循环周期为调工况制冷功率达150W,运行C OP达0.5以上,居国际领先水平。
该种系统由90-100℃热源驱动,因此可利用太阳能作驱动热源。
还有太阳能驱动的吸附除湿空调系统[16]。
在现今可持续发展的政策和潮流下,太阳能驱动下的环保型吸式制冷热泵将是制冷空调行业界的一个重要发展方向。
3.3 太阳能光伏电池空调制冷方式图3 安装在Amers foot住宅的光电PV系统近年来,太阳能光伏电池空调制冷也得到了不断的发展。
它是利用太阳的光能转化成电能,然后利用帕贴尔效应,把电能转化成冷。