太阳能与建筑一体化设计四大问题待解
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太阳能技术在建筑领域中的应用常见问题随着对可再生能源的需求不断增长,太阳能技术在建筑领域中应用得越来越广泛。
太阳能技术的发展为建筑行业提供了更可持续的能源解决方案,然而,在使用太阳能技术的过程中,人们也面临一些常见问题。
本文将探讨太阳能技术在建筑领域中的应用常见问题,并提供相应的解决方案。
1. 太阳能系统的效率问题太阳能系统的效率是太阳能技术应用中的一个关键问题。
由于太阳能的收集和转化过程存在能量损失,因此太阳能系统的效率通常较低。
这导致了人们对太阳能技术的质疑,怀疑其是否能够满足大规模建筑的能源需求。
面对这个问题,科学家和工程师们不断努力提高太阳能系统的效率。
他们研究新材料、设计更高效的太阳能电池板,并利用跟踪和集中太阳能的技术来提高太阳能的收集效率。
另外,与能源储存技术结合使用,如太阳能电池板与储能系统相结合,有助于解决太阳能系统效率问题。
2. 建筑设计与太阳能技术的整合问题将太阳能技术与建筑设计进行整合需要解决多个问题。
首先,与太阳能技术相结合的建筑设计需要充分考虑建筑的方位和外观设计,以最大程度地利用太阳能资源。
同时,建筑的结构和材料选择也需要满足太阳能设备的安装需求,并确保建筑的外观和功能不受影响。
为了解决这个问题,建筑师和工程师需要密切合作,共同设计和规划建筑与太阳能技术的整合。
他们可以使用专业软件和模拟工具,分析建筑的日照情况和能源需求,在设计阶段确定最佳的太阳能系统配置和布局。
此外,要实现真正的可持续发展,政府和相关机构也应该制定相应的建筑法规和政策,鼓励人们在建筑设计中充分考虑太阳能技术。
3. 太阳能系统维护和运营问题太阳能技术在建筑领域中的运营和维护也是一个重要的问题。
由于太阳能系统的复杂性,很多人不知道如何正确地维护和操作太阳能设备,以确保其正常运行和寿命。
为了解决这个问题,教育和培训成为关键。
政府和相关机构应该提供培训课程,向建筑师、工程师和维护人员传授太阳能系统的基本知识和操作技能。
民用建筑太阳能热水系统设计常见问题分析及建议随着太阳能技术的发展和推广,越来越多的民用建筑采用太阳能热水系统,以满足热水供应和节约能源的需求。
然而,由于建筑物和用户的差异,太阳能热水系统设计中常会出现一些问题。
本文将从常见问题入手,分析太阳能热水系统设计存在的问题,并提出改进建议。
问题一:设计不合理太阳能热水系统不仅要满足用户的用水需求,还要配合建筑自身的特点进行设计,例如南北朝向、空间布局、热水使用时间等因素。
若设计不合理,则无法发挥太阳能热水系统的优势,反而会增加系统运行的成本和难度。
建议在设计前进行综合考虑,在需求和实际情况的基础上,制定合理的系统设计方案。
问题二:集热器安装不当太阳能热水系统的核心组成部分为集热器,安装不当则会影响系统的采集效率和使用寿命。
例如,集热器的角度、朝向、支架稳固度、防风设计等因素都会影响集热器的性能。
因此,建议在安装前进行细致的测量和考虑,确保集热器的安装合理、牢固。
此外,在集热器的维护和清洁方面,也需要经常进行检查和保养,以延长集热器的使用寿命。
问题三:水箱容量过小太阳能热水系统的水箱大小与家庭用水量和使用时间密切关联,若水箱容量过小,则会导致热水不足或不能满足高峰期的用水需求。
因此,建议在设计前,充分考虑家庭用水量和使用时间等因素,并根据实际情况确定水箱的容量。
在日常使用中,可以通过控制热水使用的时间和量,优化系统的运行效率。
问题四:管道阻力大太阳能热水系统中的管道系统是热传输的关键部分,而管道阻力过大则会使水流速度减缓,降低热效率、增加能耗。
因此,在管道的设计和施工中,要求管道的直径合理、连接紧密,并选用质量可靠的管材和阀门。
此外,还需要定期进行管道系统的检查和清洗,以保证系统的正常运行和热传输效率。
以上仅为太阳能热水系统设计中的几个常见问题,如何解决这些问题还需要根据实际情况进行综合考虑和设计方案。
在太阳能热水系统的选择和应用中,充分了解系统的工作原理和特点,进行合理的设计规划和维护管理,才能真正发挥太阳能热水系统的优势。
民用建筑太阳能热水系统设计常见问题分析及建议1. 引言1.1 背景介绍太阳能热水系统是一种利用太阳能将水加热供应民用建筑热水的环保节能设备。
随着环保意识的增强和能源危机的临近,太阳能热水系统的应用越来越广泛。
在我国,民用建筑的温水需求占全国能源消耗的相当大比例,因此太阳能热水系统的设计和运行质量directly 关系到能源利用效率和环境保护。
目前太阳能热水系统在设计和运行过程中存在一些常见问题,如系统效率低、设备损坏频繁等,这些问题严重影响了系统的正常运行和使用效果。
对太阳能热水系统设计常见问题及解决建议的研究具有重要的现实意义。
通过深入分析太阳能热水系统设计中的问题和改进建议,可以提高系统的性能和稳定性,为未来太阳能热水系统的发展提供参考和指导。
1.2 研究意义太阳能热水系统在民用建筑中的应用越来越广泛,其具有节能环保、可再生利用等优势,对减少能源消耗、减少二氧化碳排放具有重要意义。
目前在实际应用中存在一些设计上的常见问题,如系统效率低、维护困难等,这些问题严重影响了太阳能热水系统的性能和使用效果。
分析并解决这些设计问题,提出改进建议,对优化太阳能热水系统的设计和运行具有重要意义。
通过对太阳能热水系统设计常见问题的深入研究和分析,可以为设计人员提供指导,帮助他们避免设计上的常见错误,提高系统的效率和性能。
探讨系统效率低的原因,提出相应的改进建议,有助于提升系统的整体性能,减少能源浪费,降低使用成本。
对系统的维护保养进行研究,可以延长系统的使用寿命,确保其长期稳定运行。
本研究对于推动太阳能热水系统在民用建筑中的应用具有重要的现实意义和实践价值,可以促进绿色建筑的发展,推动可持续发展的进程。
也可以为未来太阳能热水系统设计与运行的研究提供参考,为相关领域的学术研究和实践应用提供有益借鉴。
1.3 研究现状目前,民用建筑太阳能热水系统设计在我国已经得到了广泛应用,并在不断发展完善的过程中逐渐成为一种重要的热水供应方式。
太阳能与建筑一体化设计解决方案建筑作为人类的基本生存工具和文化体现,是一个复杂的系统,一个完整的统一体。
将太阳能技术融入建筑设计中,同时继续保持建筑的文化特性,就应该从技术和美学两方面入手,使建筑设计与太阳能技术有机结合,将太阳能集热器与建筑充分结合并实现整体外观的和谐统一。
这就要求在建筑设计中,将太阳能热水系统包含的所有内容作为建筑元素加以组合设计,设置太阳能热水系统不应破坏建筑物的整体效果。
为此,建筑设计要同时考虑两个方面的问题,一是考虑太阳能在建筑上的应用对建筑物的影响,包括建筑物的使用功能,围护结构的特性,建筑体形和立面的改变;二是考虑太阳能利用的系统选择,太阳能产品与建筑形体的有机结合。
当采用一体化技术时,太阳能系统成为建筑设计的一部分,这样可以提高系统的经济性,太阳能部件不能作为孤立部件,至少在建筑设计阶段应该加以考虑。
而更加合理的做法是利用太阳能部件取代某些建筑部件,使其发挥双重功能,降低总的造价。
具体而言,太阳能集热器与建筑一体化的优点可总结如下:(1)建筑的使用功能与太阳能集热器的利用有机结合在一起,形成多功能的建筑构件,巧妙高效地利用空间,使建筑可利用太阳能的部分——向阳面或屋顶得以充分利用;(2)同步规划设计,同步施工安装,节省太阳能系统的安装成本和建筑成本。
一次安装到位。
避免后期施工对用户生活造成的不便以及对建筑已有结构的损害;(3)综合使用材料,降低了总造价,减轻建筑荷载;(4)综合考虑建筑结构和太阳能设备协调和谐,构造合理,使太阳能系统和建筑融合为一体,不影响建筑的外观; (5)如果采用集中式系统,还有利于平衡负荷和提高设备的利用效率;(6)太阳的利用与建筑相互促进、共同发展,使其节省能源,为民众受益。
经过一体化设计和统一安装的太阳能系统,在外观上可达到和谐统一,特别是在集合住宅这类多用户使用的建筑中,改变使用者各自为政的局面,易于形成良好的建筑艺术形象。
太阳能集热器与建筑一体化不完全是简单的形式观念,关键是要改变现有建筑的内在运行系统。
光伏建筑一体化存在的问题及解决方法分析摘要:近年来,光伏建筑一体化技术在我国已经取得较大进步,成为建筑节能领城一项重大的技术突破。
目前,光伏建筑一体化同行业间的市场竞争愈发激烈,电力企业需要不断改进生产工艺,减少相关的质量问题,以提高组件的成品率,文章将探究光伏建筑一体化存在的问题和解决办法,促进我国光伏建筑一体化技术的发展。
关键词:光伏建筑; 一体化;解决方法前言:光伏建筑一体化组件:主要运用太阳能发电的形式,解决城市日趋庞大的能源消耗问题,我国新能源汽车人均保有量、单位建筑地下停车充电桩的增加,提升了城市区域用电负荷的高效性、灵活性。
1、光伏建筑一体化技术能够应用于建筑的光伏组件应兼具发电和建材的双重功能,因此需从光伏组件和建材两个方面考虑然后进行光伏建筑的规划设计。
1.1 太阳能电池组件太阳能光伏发电是基于“光生伏特效应”将太阳能转换为电能。
太阳能电池的雏形出现于1953年美国贝尔实验室研究人员Chapin D、Fuller C和PearsonG关于单晶硅太阳能电池的报道中7太阳能电池早期主要应用于航天领域,由于20世纪70年代能源危机等因素的影响促使许多国家加大了对替代化石类能源的投入与研究这极大地推动了太阳能行业的发展。
截止到目前太阳能电池已研发出了晶硅电池、砷化镓电池、铜铟镓硒薄膜电池、碲化镉薄膜电池、染料敏化电池、钙钛矿电池等类型。
其中晶体硅太阳能电池因受益于半导体产业的发展而成为目前太阳能电池商业化的主流产品我国的晶硅电池组件产量已连续多年在全球排名第一1.2 建材需求作为建材使用的电池组件还应满足建材行业的相关标准要求。
现以铜铟镓硒薄膜电池为例来分析铜铟镓硒电池生长的衬底可以采用金属箔或高分子聚合物等柔性基底也可以采用玻璃基底不同衬底的电池使用的环境不同。
就柔性基底的光伏组件而言于2018年8月1日正式实施的JG/T 535一2017《建筑用柔性薄膜光伏组件》对建筑用柔性薄膜光伏组件材料、外观、质量、电池性能、电气安全性、机械性能、对环境的抵抗能力、燃烧性能等均有明确的规定,因此,以该标准为依据对柔性铜铟镓硒电池进行检验以判断其是否满足作为建材使用的要求。
民用建筑太阳能热水系统设计常见问题分析及建议太阳能热水系统是一种利用太阳能将太阳辐射能转换为热能,供给民用建筑热水使用的系统。
在实际设计和应用过程中,常常会遇到一些问题,下面将对这些问题进行分析,并提出一些建议。
1. 太阳能热水系统效率低下太阳能热水系统的效率受到许多因素的影响,如太阳辐射量、天气状况、安装角度和选拨适当的太阳能热水器等。
优化系统效率的方法包括选择合适的日太阳能辐射量高的区域、合理选择安装角度和方向、选择高效的太阳能热水器等。
2. 太阳能热水系统安装不当太阳能热水系统的安装位置和安装角度是影响系统性能的关键因素之一。
如果安装位置遮挡或安装角度不合适,会导致太阳能热水系统接收到的太阳辐射能量减少,从而影响系统的热水供应能力。
建议在安装前,进行充分的勘察和调研,确保选择合适的安装位置和角度。
3. 太阳能热水系统的水质问题太阳能热水系统中的水质问题常常会导致系统出现故障或影响系统的使用寿命。
水质中的硬度、钙、镁等物质会在太阳能热水器内部形成水垢,降低系统的工作效率。
在选择太阳能热水器时,应该考虑具有防水垢功能的产品,并定期清洗和维护系统,保持水质的良好状态。
4. 太阳能热水系统的储水问题太阳能热水系统的储水容量过小或储水方式不合理,会导致热水供应不足的问题。
在设计时,需要考虑用户的热水需求和使用习惯,并确定合适的储水容量和储水方式。
5. 太阳能热水系统的安全问题太阳能热水系统在设计和使用过程中需要考虑安全性问题,避免发生意外事故。
应采用合适的太阳能热水器和配套设备,并确保设备与电源、用水管道等的安全隔离。
针对以上问题,建议在太阳能热水系统设计和应用过程中,进行充分的勘察和调研,选择合适的地点和安装角度,选择高效的太阳能热水器和配套设备,定期清洗和维护系统,确保水质的良好状态,在设计中考虑用户的热水需求和使用习惯,并确认合适的储水容量和储水方式,同时注重系统的安全性问题。
通过这些措施,可以提高太阳能热水系统的效率和稳定性,满足用户的热水需求。
浅谈太阳能与建筑一体化实现太阳能与建筑的一体化,使建筑能够充分利用太阳能以节约传统能源,保护生态环境,同时美化建筑造型,是未来太阳能利用技术发展的重要方向。
本文对我国目前太阳能与建筑一体化存在的问题和对策做了粗浅的阐述。
标签太阳能;建筑;一体化1 引言城市和建筑必将是朝着绿色生态方向发展,这一点已经在各个国家对绿色建筑的日益重视中得到体现。
太阳能是可再生绿色能源,将太阳能系统做为建筑的一部分来集热或发电,同时美化建筑造型,实现太阳能与建筑的有机一体化,使建筑能够充分利用太阳能以节约传统能源,保护生态环境,是未来太阳能技术应用发展的重要方向。
建筑能耗占全社会总能耗的比重比较大,热水、空调和采暖能耗占建筑能耗的65%左右,如果能综合利用太阳能,全面实现太阳能与建筑一体化及太阳能光热、光电综合应用一体化,对我国节能环保事业的发展和生态环境的改善起到巨大的作用。
但是,我国太阳能利用在建筑行业中的应用尚处于起步阶段,太阳能系统与建筑的有机融合还需要走很长的路。
2 国内外建筑太阳能利用现状2.1 国外建筑太阳利用现状国外对建筑太阳能应用系统的研究已有较长的时间,特别是欧美等一些发达国家,出台了一系列鼓励新能源利用的法律文件,在太阳能利用研究方面投入大量经费,在经济上也采取减税优惠等有效措施,使欧美等发达国家太阳能利用建筑的发展极为迅速,无论是对太阳能利用建筑的研究、设计一体化,还是材料、房屋部件结构的产品开发、应用,以及真正形成商业运作的房地产开发,均处于世界领先的地位。
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。
以色列某建筑在叠错的屋顶阳台尽端安放的太阳能集热器,与建筑巧妙结合,使其更为生动活泼。
丹麦南部的某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。
光伏建筑一体化常见问题及解决方法1、引言光伏建筑一体化(BIPV)组件是应用太阳能发电,不会污染环境、不占用土地、减少电力在传输过程中的电力损耗、减少建筑物的整体造价。
BIPV光伏系统发电效率高、可降低发电成本。
随着全球太阳能光伏发电比重的增加,光伏建筑一体化(BIPV)发电将成为光伏发电的主流。
但是现阶段同行业的竞争压力越来越大,目前各个企业均在不断的改进生产工艺,减少产品质量问题,提高组件的成品率。
2、常见质量问题及改进方法光伏建筑一体化(BIPV)组件,一般采用层压机封装,易产生的问题主要有以下几方面:组件本身设计不合理、组件内部气泡、组件边缘空胶、电池串位置移动、电池片碎片等。
2.1 组件设计方面在满足透光率和光电的转换效率的前提下,电池片间距尽量小,电池片到玻璃边缘的距离尽量大。
组件在层压阶段,层压机的硅胶板与组件表面接触,组件表面受到硅胶板向下的压力,硅胶板逐渐作用于玻璃边缘,此时,玻璃边缘分别受到一个向下的压力及向组件内部的分应力。
此时如果电池片距离玻璃边缘太近,焊带就很有可能弯曲。
2.2 组件气泡方面2.2.1 组件预压完成后出现的气泡:抽真空不充分,PVB内部有空气残留。
解决的方法是:调整层压工艺参数,适当延长抽真空时间;PVB胶片的存储环境不合格(由于PVB胶片的吸水性极强,储存条件有严格的要求:相对温度18-20°C,相对湿度25-30%);PVB厚度不均匀,造成局部充填不良;钢化玻璃自身的弯曲度不同,导致两层玻璃间存在缝隙;上下两片玻璃尺寸大小不同,导致敷设组件时上下玻璃不能完全对齐。
2.2.2 组件内部气泡回返现象生产出的合格组件在放置一端时间后,组件的边缘出现了气泡,具体解决方法如下:①在真空预压生产完毕后,待组件冷却下来,就要将组件进行高压釜固化处理,预压组件在现场放置时间不得超过24小时,否则也会造成气泡回返现象的发生。
②在层压后组件边缘涂抹二丁酯化学试剂:组件在进入高压釜之前在组件四周的PVB胶片上涂抹二丁酯后,让二丁酯加速融化PVB,对于气泡的控制可以起到一定的作用。
太阳能与建筑一体化设计四大问题待解
近年来在国家大力推广可再生能源的大背景下,太阳能光热行业迎来了飞速发展,特别是自太阳能与建筑一体化理念提出以来,太阳能光热企业进入建筑设计领域速度明显加快。
然而,昔日的“门外汉”——太阳能光热企业——与建筑设计院的有机融合并非一帆风顺。
为此,在近日举行的首届太阳能建筑能源综合系统创新技术大会颁奖仪式上,记者专访了中国中建设计集团有限公司总建筑师薛峰,探讨建筑领域对太阳能设计的要求及期望。
记者:在全国范围内,推行强制安装太阳能热水利用产品的情况如何?
薛峰:据统计,截至去年年初,全国共有26个省(市、自治区)和270多个城市出台了太阳能强制安装政策。
以北京为例,《北京市居住建筑节能设计标准》DB11-891-2012,规定“住宅应设计生活热水供应系统,其热源应优先采用工业余热、废热和太阳能”。
此外,自2012年3月1日起实施的《北京市太阳能热水系统城镇建筑应用管理办法》也规定,北京市行政区内新建城镇居住建筑及宾馆、酒店、学校、医院、浴池、游泳馆等有生活热水需求并满足安装条件的公共建筑,应当配备生活热水系统,并与建筑主体同步规划设计、同步施工安装、同步验收交用;鼓励具备条件的既有建筑,通过改造安装使用太阳能热水系统。
记者:在绿色低碳住宅集成技术解决方案里,可再生能源占比情况如何?特别是太阳能的占比可以达到多少?
薛峰:从绿色低碳住宅集成技术来说,太阳能是其中一项非常重要的技术。
自2008年以来我国绿色建筑发展迅猛,至2011年增速24倍,其中太阳能的贡献越来越大。
因为,在绿色低碳住宅集成技术解决方案的“低碳与健康”环节,如被动节能、主动节能、可再生能源、节地节水、健康环保中,太阳能应用范围很广。
但是,从节能效果的统计表来看,太阳能比例不是很大,一般在5%~10%,但它的作用
还是非常重要的。
(见上表)
记者:从太阳能技术设计角度来看,我国太阳能与建筑一体化技术应重点解决哪些方面的问题?
薛峰:从太阳能技术设计的角度来说,我国太阳能技术应重点解决以下四个方面的问题:
第一,要重点解决被动式太阳能利用的问题。
首先,要通过住区规划、建筑设计有利于太阳能的利用,包括朝向摆布、体型利用,最大限度利用太阳能。
其次,要解决严寒和寒冷地区建筑南向外围护结构蓄热问题,通过蓄热材料研发新产品。
再者,要解决夏热冬暖和夏热冬冷地区建筑南侧及西侧外遮阳的问题。
第二,要解决太阳能热水发展重点的问题。
如,我国高层高密度住区发展太阳能与建筑一体化问题、太阳能储热设备增加建筑公摊面积的问题、太阳能节能与地产开发运营维护的利益关系问题、解决太阳能热水系统与辅热系统(电、燃气、地源热泵)合理利用问题等。
第三,要解决太阳能采暖与太阳能发电未来发展的问题。
如,太阳能空调和采暖技术的应用、建筑(住宅)公共空间太阳能光伏利用等问题。
第四,要解决利用太阳能进行热压通风的问题。
如,利用公共空间的住宅中间户型热压管井通风、利用太阳能热压通风井的厨卫防串味通风等。