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时间:2018-10-29
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1、太阳能技术在建筑节能工程中的应用【】随着我国经济的飞速发展,基础能源日趋紧张,建筑节能已经成为我国节能的重点。大力开发利用太阳能,减少商品能源的日常消耗,满足建筑用能,将是建筑节能的重要途径。本文通过分析太阳能技术特点及在建筑节能工程中的重要地位,分别对太阳能在建筑节能工程中的被动式、主动式应用技术进行探讨。以期通过本文的阐述把太阳能作为新能源,为实现节约型社会,走可持续发展道路提供理论参考。 【关键字】太阳能技术;建筑节能;主动式应用;被动式应用 1太阳能技术特点及在建筑节能工程中的重要地位 1.1太阳能技术特点 太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的清洁能源,具有一些其
2、他能源不可比拟之处:(1)普遍性。我国是太阳能十分丰富的国家,2/3以上国土面积年日照量为2200h以上,如河北省年日照时间在2100h~2200h之间,非常适宜太阳能热利用;(2)无污染性。煤炭、石油等生物化石能源燃烧时要产生有害气体和废渣,但太阳能的利用不会产生废气、废渣,不会对环境造成污染;(3)安全性。太阳能利用不同于核能发电,一旦发生事故就会严重污染环境,造成生态危机,太阳能利用安全可靠,不会因发生事故而污染环境;(4)用之不竭。太阳能是太阳内部进行裂变释放的能量,据估计在过去漫长几亿年中,太阳只消耗它本身能量的2%,对于人类短暂存活期限来言是用之不竭的。 太阳能作为一
3、种新兴能源,其利用也存在一些缺点:(1)受气候时间影响大,地球的自转造成太阳能昼夜差异大,阴、雨天和晴天太阳能差异大,夏天和冬天差异大。这不仅增加技术上的困难,也增加太阳能利用的不稳定性;(2)利用效率的技术不成熟,在我国利用较多较成熟的是太阳能热水器,太阳能热水器基本是靠天吃饭,太阳能利用率低,诸如太阳能光伏发电,太阳能供暖在我国起步晚,技术上不成熟,设备造价高。 1.2太阳能技术在建筑节能工程中的重要地位 建设部制定的《建筑节能技术政策1996—2010》,其目标为在2000年前,新建、扩建住宅和公建项Et的能耗要在1980年当热通用设计能耗的基础上节约50%;从2005年
4、起新建、扩建住宅等项目能耗要在2000年基础上再节约30%。随着改革开放,人民生活水平的提高,热水淋浴设备已进人千家万户,生活热水能耗是建筑能耗中不可忽视的组成部分,电热水器、煤气热水器由于其要消耗大量石油、煤炭资源而面临发展瓶颈,太阳能热水器作为我国目前在建筑领域利用最多最成熟的技术,将是解决住宅等项目部分生活热水的首选技术。 2太阳能技术在建筑节能工程中的被动式应用 所谓被动式应用是指利用房屋结构本身来完成太阳能的集热、蓄热和放热功能。主要是利用南向或者屋顶的窗户使阳光进入室内,靠室内的蓄热结构来蓄积太阳能,或者直接利用蓄热外墙来完成对太阳能的蓄积。目前,常用的被动式用法主
5、要有以下三种: 2.1直接收益式系统 直接收益式系统结构很简单,只是将阳光可照射到的地面和墙体做成蓄热结构(一般利用混凝土等重质材料做),白天利用其蓄积太阳能,晚间这些表面则又成为散热表面。 2.2集热蓄热墙式系统 这种系统是利用南向的墙体直接来集热和蓄热。最常用的就是带玻璃盖层的重质集热墙。在玻璃和墙体之间留有空气夹层,这样不但可以利用墙体来集热和蓄热,而且可以利用空气的自然对流来使室内升温。如果有玻璃幕墙,再加上内部的保温处理,这样的蓄热式墙体,其内表面温度一般均高于室温,同时配合空气的对流传热,其效果是可以接受的。同时,夏季打开通风口,使北窗进来的温度较低的空气通过房
6、间后由通风口排出,也可以起到夏季通风、降温的效果。 2.3附属温室式系统 附属温室式系统和集热一蓄热墙式系统接近,只不过将玻璃幕墙改做成一个阳光间,利用阳光间的热空气及蓄热的南墙来蓄积太阳能。阳光间内的南墙可以开窗,将阳光问内的热空气导入室内。这种系统结构简单,对建筑外立面影响小。 3太阳能技术在建筑节能工程中的主动式应用 所谓主动式系统,是指利用太阳能集热器收集太阳能,然后加以利用的系统。目前,主动式太阳能系统在建筑中的热利用,主要有采暖、制冷和热水供应三方面用途。 3.1系统形式 太阳能采暖主动式系统可以分为热水集热和热风集热两种形式。由于热风式集热系统效率较低,运
7、行控制复杂,占用的空间很大,和建筑的匹配较困难等原因,所以采用的场合较少。目前,将采暖和热水供应有机结合起来,共用集热器的系统是利用太阳能非常有效的一种形式。这样的系统其结构形式多样,但是从集热器介质和热利用部分介质之间的关系上看,可以分为直接和间接式两种。 直接利用是指进入集热器的热媒和末端使用的二次热煤相同,不经过换热器的交换。间接利用则正好相反,一、二次热媒以换热器为界,两边的介质相互独立。 直接式系统集热和负荷部分是一个整体,集热器加热的热水直接被用户使用
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