可再生能源在节能建筑中的应用

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1、第33卷第8期可再生能源Vol.33No.82015年8月RenewableEnergyResourcesAug.2015可再生能源在节能建筑中的应用1222张晓明，路世翔，高姗，郑涵之（1.沈阳建筑大学建筑设计研究院，辽宁沈阳110015；2.沈阳建筑大学市政与环境工程学院，辽宁沈阳110168）摘要：以某被动式节能示范工程为例，阐述太阳能和地热能等可再生能源利用技术在节能建筑中的应用，其中包括太阳能集热蓄热墙体技术、太阳能光伏发电技术、地道风升温技术及窑洞建筑技术等，为我国寒冷地区和夏热冬冷地区建筑的节能设计

2、提供工程实践经验。关键词：可再生能源；节能设计；节能示范中图分类号：TU83；TK5文献标志码：A文章编号：1671-5292（2015）08-1209-05DOI:10.13941/j.cnki.21-1469/tk.2015.08.0150前言热蓄热墙，墙外表面涂有选择性吸收涂层以增强沈阳建筑大学校园内的节能示范楼是一座对太阳辐射的吸收能力，同时铺设用于蓄热的相集展厅、会议室、实验室、软件模拟中心、信息中变材料。集热蓄热墙和太阳能光伏板幕墙的底部心、工作室、餐厅等功能于一体的绿色建筑，总建与顶部均开有通风口，

3、并设置可开启风门；在空气2筑面积约为1000m（图1）。该建筑在为师生提间层内安装一个温控自动遮阳卷帘，以便在夏季供舒适的工作、学习、休闲空间的同时，也作为一减少墙体得热量。座绿色建筑的展示平台，向大众展示先进的节能太阳能光伏板幕墙技术和绿色建筑设计理念。该建筑的一大亮点即应用了太阳能、地热能等可再生能源，包括太阳集热墙间层出风口能光热和光电技术、集热蓄热墙体技术、地道风暖灰色外墙涂料升温技术和窑洞建筑设计理念。集热墙间层进风口图2节能示范楼南墙太阳能光伏板幕墙分布图Fig.2Photo-voltaicpanel

4、curtainwalldistributiondiagram1.2工作原理冬季，天气晴朗时，遮阳卷帘卷起，部分太阳辐射透过太阳能光伏板幕墙，被墙体吸收，加热夹层的空气。当空气温度达到一定值时，集热蓄热墙图1沈阳建筑大学节能示范楼效果图体上下风口的温控风门自动开启，夹层内的热空Fig.1ArchitecturalrenderingofanenergysavingsampleprojectinShenyangJianzhuUniversity气从上风口排出，通过送风管道进入空气源热泵1太阳能集热蓄热墙体技术机房，以提

5、高空气源热泵的制热性能系数（COP）。1.1集热蓄热墙体机房内低温空气经回风管道由集热蓄热墙下风口如图2所示，在节能楼一二层南墙无窗处，进入墙体空气间层，形成空气循环。蓄热墙体内的外挂太阳能光伏板幕墙，充分利用太阳能提供部相变材料利用太阳辐射转换的热能，发生相变，储分生活用电。在太阳能光伏板幕墙后筑起一道集存热量。由于空气间层的温度较高，与室内空气温收稿日期：2014-12-28。基金项目：住房和城乡建设部科学技术项目计划项目（2014-H-011）。作者简介：张晓明（1963-），男，硕士，教授级高级工程师，主

6、要从事公共及民用建筑节能设计与研究工作。E-mail：zxm9041@163.com·1209·可再生能源2015，33（8）差较小，可减少室内向外的散热，起到加强围护结夏季夜晚，遮阳卷帘卷起，保持太阳能光伏构保温性能的作用（图3）。板幕墙上下风口开启，利用室外冷空气释放掉集光伏板风口卷帘集热蓄热墙热蓄热墙体白天储存的热量。同时，由于夜间室太阳辐射外空气温度较低，集热蓄热墙能够蓄存一定的冷集热蓄热墙风口量，对第二天墙体温升起到一定的抑制缓冲作用空气源热泵机房（图6）。室内空间光伏板风口卷帘集热蓄热墙空气源集热蓄热

7、墙风口热泵机组光伏板风口集热蓄热墙风口空气源热泵机房图3冬季晴朗日集热蓄热墙工作原理Fig.3Workingprincipleofsolarheatstoragewallon室内空间asunnydayinwinter空气源热泵机组冬季夜间，遮阳卷帘落下，减少集热蓄热墙光伏板风口集热蓄热墙风口向室外辐射散热。当墙体空气间层温度降低到一图6夏季夜间集热蓄热墙工作原理定值时，墙体上下温感风控门自动关闭；墙体中Fig.6Workingprincipleofsolarheatstoragewall相变材料逐渐由液态转变为固

8、态，释放出白天蓄atnightinsummer存的热量，提高墙体空气间层温度，降低室内热1.3技术要点负荷（图4）。1.3.1相变材料的选择光伏板风口卷帘集热蓄热墙根据气候条件以及室内的温度和舒适性要求选择材料的相变温度。冬季室内温度为18~22℃，集热蓄热墙风口空气源热泵机房夏季室内温度为22~26℃时，会使人感觉比较舒室内空间适。除此之外，选用的相变材料还必须满足以下