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1、建筑热能通风空调·39·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 应用方案机械能,并且其中大部分是由高品位的电能提供的;1概述第二是环境污染问题污染来自于两方面:一是为生产建筑能耗是指建筑物使用过程中用于供暖、通高品位能源燃烧大量石化燃料产生的CO、CO2、SO2
2、及风、空调、照明、家用电器、输送、动力、烹饪、给排水和NOx;二是压缩机中采用的工质CFC/HCFC均会不同热水供应等的能耗。在发达国家,建筑能耗约占总能程度地破坏臭氧层。含氯氟烃中的R11、R12对臭氧耗的39%-40%。这一比例的高低反映了一个国家层的破坏特别严重,R22次之。太阳能资源在时间上的经济发展和人民生活水平。我国是最大的发展中的变化规律和制冷空调用能在时间上的动规律高度国家,建筑能耗约为全国总能耗的11.7%,而北方地匹配,太阳能资源的地域分布与制冷空调需求的地域[1-2]区供暖能耗就占了其
3、中的80%。随着我国的经分布高度吻合,以及太阳能资源丰富、清洁和无污染济腾飞和气候变暖,这一比例正不断提高。自二十世性,使得太阳能技术成为一个极为诱人的研究领域,纪70年代中东石油危机以来,建筑节能成为发达国在环保、节能方面显示出无与伦比的优越性。太阳能家关注的热点。而90年代提出可持续发展理论和环技术在建筑节能方面的应用展现出了光明的前景。境资源保护的紧迫性以后,建筑节能更成为世界各国太阳能技术在建筑节能方面的应用根据使用方式可的关注热点。分为直接利用太阳能的方式和间接利用太阳能的方人类对建筑的需求,经历
4、了掩蔽所v舒适建筑v式。健康建筑v绿色建筑这样四个阶段。第一阶段是低2直接利用太阳能的方式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2.1 建筑通风与太阳能利用和未利用能源、亲近自然和保护环境的阶段。绿色建2.1.1 利用热压实现自然通风筑又称可持续建筑,发达国家已处于从第三阶段向第迈克尔.霍普金斯设计的英国国内税务中心位四阶段过渡的时期。我国普遍而言尚处于第一到第于诺丁汉市的传统街区。他设计了一组顶帽可经升二阶段之间,因此我国的能源消费结构中建筑能耗的[3
5、]降的圆柱形玻璃通风塔,用作建筑的入口和楼梯比重还不大。但我从国经济发展和人民生活水平提间(见图1)。高的速度来看,本世纪初必然会走到第二和第三阶玻璃通风塔可以最大限度地吸收太阳的能量,段,必然会给能源和环境带来巨大的压力。建筑节能提高塔内空气温度,从而进一步加强烟囱效应,带动主要是运用现代科技手段降低建筑能耗,减少环境污各楼层的空气循环,实现自然通风。冬季时可以将染,而并不意味着限制发展、降低建筑物的服务标准,顶帽降下以封闭排风口,这样通风塔便成为一个玻而是以提高建筑物的能量效率、用有限的资源和最小璃暖房
6、,有利于节省采暖能耗。的能源消费代价来取得取得最大的经济和社会效益,2.1.2机械辅助式自然通风满足日益增长的需求目标。同时应尽力减少或消除在冬季,利用机械装置将位于屋顶太阳能集热建筑物的固有能耗。器中的热空气吸到房间的地板处,并通过地板上的目前工业和民用建筑物中绝大多数的空调系统气孔进入室内,实现利用太阳能采暖的目的,此后利均采用压缩制冷的方式,它具有使用方便、效率高的用热压原理实现气体在房间内循环;而在夏季的夜优点,但也有两个主要缺点:第一是需要消耗大量的晚,则利用天空背景辐射使太阳能集热器冷却(可比☆
7、作者简历:刘业凤,上海交通大学制冷与低温工程研究所,200030收稿日期:2001-06-03©1994-2005ChinaHVACR.comWebsite.Allrightsreserved.http://www.ChinaHVACR.com©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.·40·2001年第6期空气干球温度低10-15℃左右),并将集热器中的房间对外面环境散热。该太阳房在冬天能维持比环冷空气吸入室内,达到夜间通
8、风降温的目的。境高6-9℃,具有良好的热性能。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 太阳能吸收空调图1 顶帽可以升降的圆柱形玻璃通风塔太阳能吸收空调是利用太阳能集热器的热水作生活热水。不少发达国
