太阳能与建筑一体化利用介绍

4.一体化技术途径
(1) 与墙体一体化
(2) 与屋顶一体化
(3) 与阳台一体化 (4) 与遮阳装置一体化
4.1与墙体一体化
集热蓄热墙
创新：传统集热墙为提高太阳能吸收率，一般将外表面涂成黑色,但 是这样会影响到建筑美观，大面积使用时对人们心理上造成压抑感， 不利于太阳房的推广。这时，可根据实际情况，选用别的颜色与黑 色搭配使用，丰富建筑立面，虽然可能牺牲了部分太阳热能的吸收， 却能营造出活泼宜人的建筑环境。
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2.2一体化结合技术特点
(1)在外观上，合理摆放光伏电 池板和太阳集热器，无论是在屋顶 还是在立面墙上，应实现两者的协 调与统一； (2)在结构上，要妥善解决光伏 电池板和太阳集热器的安装问题， 确保建筑物的承重、防水等功能 不 受影响，还要充分考虑光伏电池板 和太阳集热器 抵抗强风、暴雪、冰 雹等自然灾害的能力；
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4.2与屋顶一体化
建筑屋面作为集热部件有其特有的 优势： 1.不影响建筑立面； 2.日照条件好，不受朝向影响，不 易受到遮挡，可以充分地接受太阳辐射； 3.系统可以紧贴屋顶结构安装，减 少风力的不利影响； 4.集热器可替代保温隔热层遮蔽屋 面。
4.2与屋顶一体化
如图表示了一种与建筑坡屋面组成一 体的太阳能集热器，其主要特点是在做好 防水处理的屋面上，铺设屋面与集热器共 用的防渗漏的隔热保温层，在隔热保温层 上方放置太阳能集热部件，集热器顶部架 设有机复合采光保温盖板，可根据需要提 供热水或热风。
2016
太阳能与建筑一体化利用
目录
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太阳能主要利用方式
太阳能与建筑一体化 国外太阳能利用 一体化技术途径
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太阳能主要利用方式
1.太阳能主要利用方式 被动式利用
1、直接获取系统 2、图洛姆保温墙系统 3、太阳室
主动式利用
1、太阳能热泵系统 2、太阳能制冷系统 3、建筑光电一体式系 统（BIPV）
太阳能保温墙板
将固定安装有呈槽型抛物面状的热反射板的墙体依次按建筑要求排 列对接，热反射板与墙体的安装角度可根据墙体不同的安装部位而 采用不同的角度。太阳光经密集排列的热反射板聚焦到导热管上， 再由导热管将所接收的热量传递进室内。墙体内设有固架，以此来 增加墙体强度。
4.1与墙体一体化
图为美国科罗拉多州Englewood联邦快递中心， 整面南墙采用了深红色的集热器，建筑形象十分鲜明， 引人注目。 为了更有效地收集太阳能，吸热表面可采用吸收 率高、发射率低的选择性涂层，以减少高温吸热表面 的长波辐射热损失。例如北京市太阳能研究所研制的 铝阳极氧化涂层，其吸收比为0.92～0.96，法向发射 比为0.1～0.2，具有良好的选择吸收性能。
3.2.3Helitrope太阳能住宅
Helitrope位于弗莱堡的一个小山坡上, 也叫“向日葵住宅”，这幢住宅的最大特点 就是房子自身可以绕中轴随太阳旋转360°。 房子能自转，这样冬天可使起居室、卧室等 主要用房朝南以获得尽量多的阳光；夏天外 界气温高时，则可使主要用房背阳，避免过 多的阳光选入室内。在住宅顶部有一块集热 板，亦可同住宅一起跟着太阳转，并可在上、 下、左、右4个方向转动，使之与水平面的夹 角可随着太阳高度角的变化而变化，以保证 最大的集热面积，获得最多的太阳能。
4.3与遮阳装置一体化
将太阳能利用构件如PV板或集 热器与遮阳装置构成多功能建筑构 件，一物多用，可有效地利用空间。 美国加州Presidio国家公园可持 续发展中心人口雨蓬运用了合乎建 筑模数的PV板作为天窗玻璃。
4.3与遮阳装置一体化
在多层、高层住宅中，还可以将太阳 能集热器与窗户上的遮阳蓬相结合。这种 热水器的特征在于集热器和储水箱都安装 在托架上，通过托架固定在窗口上方，托 架上有带安装孔的托脚。
在国外，许多政府已制定并实施将太阳能用于公 共建筑和居住建筑的计划，如美国政府计划到2010 年在100万个屋顶上安装太阳能电池板，称为“百万 屋顶计划”。 日本通产省的新太阳能计划中也提出了2 600万 户太阳能住宅的推广计划。并且，在“一体化设计” 方面也进行了有益的探索，太阳能利用构件由最初力 图藏而不露，转向成为引人注目的建筑构成元素展示 出来。
百万屋顶计划
3.2.1美国国家可再生能源实验室
美国国家可再生能源实验室展示中心 极富韵律的Trombe墙为展览厅提供了被 动式采暖和自然采光，同时也塑造了极富 个性的立面效果。
3.2.2丹麦展览会议中庭
丹麦南部Toftlund的Bmndtland 展览会议中心运用了这个国家最大规 模的PV光电板阵列，这些半透明的光 电板与中庭屋顶玻璃相结合，既作为 发电元件，又可起到遮阳构件的作用， 避免阳光曝晒引起的过热。
5.总结
我国太阳能建筑的发展方向，应该是走工业化 道路，建立太阳能建筑产 业体系。这其中有很多工作要做。 首先，抓好设计科研工作，编制太阳能建 筑设计 标准、测试标准、评定标准等。其次，组织太阳能建筑的集热、蓄热、 保温装置、结构配件，透光材料，绝热材料，吸收材料，密封材料和反射材 料的产品配套生产。
(3)在管路布置上，在建筑物中 都要预留出所有管路的通口，合理 布置太阳能循环管路，尽量减小管 路上的电量和热量的损失；
(4)在系统运行上，要求系统安
全可靠、稳定、 安全，易于安装、 检修、维护，合理解决太阳能与辅 助 能源的匹配以及与公共电网的并 网问题，尽可能实 现系统的智能化 全自动控制。
3.1国外太阳能利用
这种热水器既可以供给热水，也可起 到遮阳罩的作用。需要注意的问题是要确 保安装牢固，以免落下伤人。
4.4与阳台一体化
住宅中，固装在屋顶上的集热器也存在着自身的缺陷：对于下部 楼层的用户，由于连接管道较长，热损失大；住户上屋顶检查或维护 较为困难；并且各家各户暴露在外的管道杂乱无章，破坏了建筑原有 的形象。 相比之下安装在阳台上的集热设备则具有便于察看，连接管道短， 土建工程量少等优点。
2.1太阳能与建筑一体化
太阳能光伏发电及太阳能热水器与建筑结合， 按照其在建筑中的 安装位置，可以有很多形式，可以 安装在屋顶上(包括斜屋顶和平屋 顶)、南立面上、 遮阳棚上和阳台上等位置。
按照太阳能光伏电池板和太阳能集热器与建筑 的结合形式，可 分为两大类： 一是普通太阳能光伏电池或集热器，不加装饰地安装在建筑物 上面，因此都 存在影响建筑造型美观和周围环境景观的问题； 二是采用建筑构件化的太阳能光伏电池或集热器，作为建筑材 料安装在建筑物上，完美地融入建筑物，与建筑结构实现一体化结合。
4.4与阳台一体化
如图表示的是日本某 集合住宅中与阳台错落结 合的太阳能热水器，水箱 位于阳台上，集热器依附 于栏板之外，成为活泼立 面的构图元素。
4.4与阳台一体化
如图是与楼房阳台封装结合为一体的太阳 能热水器，在框体内下部固装太阳能集热器， 中部为窗户，上部装着带保温壳体的储水箱， 集热器通过窗户两侧的 连接管分别与水箱连通， 集热器中的水受太阳辐射升温与水箱中的水循 环换热，热水由出水口流出供洗浴之用，冬季 还可开启活动保温后盖向室内供暖。 它充分利用建筑结构特点，改变了现有 太阳能热水器独立安装的形式，既为用户提供 了洗浴用水，又起到封装阳台的作用，不影响 通风透光，并且具有重量轻、安