如何让太阳能热利用与建筑融为一体

浅议太阳能建筑一体化摘要:随着传统化石能源日趋枯竭和环境污染日益加剧，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭、清洁环保的可再生能源，已成为当前国际能源开发利用的重点领域。

在建筑领域中，太阳能技术应用主要有主动式的太阳能光热、光电和被动式的太阳能通风降温、可控遮阳采光等，其应用规模和范围正在不断扩大。

关键词:太阳能建筑；太阳能建筑的运用；我国太阳能运用的现状中图分类号： tk511 文献标识码： a 文章编号：一、太阳能建筑１、太阳能建筑一体化的运用目前，太阳能建筑一体化的运用主有光热一体化，即我们常说的太阳能热水系统，另外是太阳能光伏一体化，即通过光伏发电，供建筑自身运用甚至实现统一输出。

我国很多科研院所、优秀的企业致力于太阳能利用和环境保护产业的发展，申请专利技术，如河南省积极申请呈批的太阳能热水建筑集成系统技术，山东省热泵工程技术研究中心研制成功的“地源热泵一太阳能建筑一体化集成系统技术”，云南省2010年底积极申请获批的光伏太阳能专利技术等，推动太阳能建筑一体化技术的突飞猛进。

无论哪种技术，目前都是将太阳能装置与建筑的墙体融为一体即大型的太阳能热水工程，太阳能与建筑一同设计、一同施工、一同验收、一同使用，通过太阳能提供热水、供热、降温等功能，并保证不造成环境污染和生态的破坏。

1.1 光热一体化光热建筑一体化，目前应用最广泛的是太阳能热水系统、取暖系统和制冷系统等载体，主要为末端客户提供热水功能、采暖功能和制冷功能。

1.2热水功能我国上个世纪以来主要使用的太阳能热水器功能是单置式的，置于房层顶层，技术方面主要是空气加热器和热水器分开的技术，抗压性差，跑冒滴漏严重。

目前随着新技术的研发使用，实施太阳能热水工程，包括太阳能集热器，水箱、水泵、辅助热源、控制系统、管路管件、支架，其中太阳能集热器是关键部件。

根据房屋户型设置使用不同类型的热水工程。

目前市场的热水工程技术五花八门，主要有平板集热器，全玻璃真空器、热管真空管集热器等。

建筑工程中的太阳能建筑一体化设计太阳能作为一种清洁、可再生的能源，被广泛应用于建筑工程中的能源供应。

随着人们对环境保护和可持续发展的关注日益增强，太阳能建筑一体化设计成为了现代建筑工程的重要组成部分。

一、太阳能建筑一体化设计的意义在传统的建筑工程中，建筑只是简单地承载和隔离人类的居住和工作空间，而太阳能建筑一体化设计则将太阳能利用融入到建筑中，提供了更多的功能和价值。

1. 节约能源：太阳能建筑一体化设计能够最大限度地利用太阳能，减少对传统能源的需求，实现能源的节约与减排。

2. 提高建筑性能：太阳能建筑一体化设计将太阳能热利用、光伏发电等技术融入建筑，提高建筑的热舒适性和能源利用效率。

3. 实现可持续发展：太阳能建筑一体化设计以可持续发展为目标，使建筑与自然环境实现良好的融合，更好地满足人们的需求。

二、太阳能建筑一体化设计的主要原则太阳能建筑一体化设计需要遵循一系列原则，以保证设计方案的实用性和可行性。

1. 建筑适应性：太阳能建筑一体化设计需要根据建筑的朝向、气候特点和功能需求，合理安排太阳能设施的布局和性能参数。

2. 能源利用效率：太阳能建筑一体化设计应当最大程度地提高太阳能的吸收、利用和转换效率，确保能源的充分利用。

3. 综合性能优化：太阳能建筑一体化设计需要综合考虑建筑结构、能源系统、环境条件等因素，实现整体性能的最优化。

4. 美观与功能统一：太阳能建筑一体化设计需要将太阳能设施与建筑的外观、功能融为一体，实现美观与功能的统一。

三、太阳能建筑一体化设计的具体应用太阳能建筑一体化设计已经在各类建筑工程中得到了广泛应用，涉及住宅、商业、工业等各个领域。

1. 太阳能建筑外墙：通过将太阳能电池板安装在建筑外墙上，实现太阳能光伏发电和建筑立面的美观统一。

2. 太阳能建筑屋顶：利用太阳能光伏电池板或太阳能热水管路覆盖在建筑屋顶上，实现电力和热能的收集和利用。

3. 太阳能建筑阳台：在建筑阳台上设置太阳能热水器或太阳能光伏电池板，实现太阳能资源的合理利用。

太阳能与建筑一体化摘要:能源是一个国家的命脉,减少耗能,走能源可持续发展道路是当今中国必选之路。

文章透过介绍太阳能与建筑一体化的定义、形式及其现在的应用情况,反映了其在建筑取暖和空调应用中对传统能源的可替代性,新技术中体现出了它的利用前途广阔。

关键词:太阳能与建筑一体化热水系统采暖工程制冷工程新技术系统能源是发展国民经济和提高人民生活水平的重要物质基础,生产发达的国家都是以雄厚的能源工业为支柱的。

目前,全世界每年消耗的能源总共约折合1.2亿吨标准煤,其中以石油、天然气和煤为大宗。

这对于化石燃料做为宝贵的化学原料来说是极大的浪费。

而且,据专家照目前情况估计,化石燃料的可利用储量还不到300年。

并且化石燃料引起的环境问题也在逐年突出,因此在当前发展新的技术,寻找新的、洁净的、可再生的能源来逐渐替换化石燃料,减少化石燃料的消耗十分迫切,意义十分重大。

在我国建筑能耗占全部能耗领域的1/3以上,因此将降低建筑能耗和新能源结合起来的研究是现代环境友好型社会建设的需要,也是造福人类的需要。

本文通过介绍太阳能与建筑的一体化研究和技术的应用,充分说明了一体化的优势和可执行性。

1 太阳能与建筑一体化的定义及形式太阳能与建筑一体化是将太阳能的利用纳入工程的总体设计中,使太阳能设施和建筑融为一体,最终将建筑、太阳能技术和建筑美学融为一体。

具体实施方法是把太阳能做为建材和建筑能源消耗材料、能源的一部分,为建筑内部提供电能、热能、冷气等能源,实现太阳能综合利用系统与建筑真正的融为一体。

1.1 屋顶一体化太阳能屋顶一体化技术应用已经成熟,其主要是将太阳能电池板做成屋面板或瓦的形式覆盖在平顶屋或坡屋顶的整个屋面,也可以覆盖部分屋面与建筑的结合形式,具有更高的灵活性。

太阳能电池板在房屋上面兼做屋顶的遮阳板和隔热面,在太阳照射很强的时候,太阳能电池可以以高效率工作,而由于其的隔热性,可使屋内凉爽；在天冷的时候,太阳能电池板在安装时安装隔热层,使屋内能量散失减少。

光伏建筑一体化设计原则建筑光伏一体化1. 生态驱动设计理念向常规建筑设计的渗透：建筑本身应该具有美学形式，而PV系统与建筑的整合使建筑外观更加具有魅力。

建筑中的pv板使用不仅很好的利用了太阳能，极大的节省了建筑对能源的使用，而且还丰富了建筑立面设计和立面美学。

BIPV设计应以不损害和影响建筑的效果、结构安全、功能和使用寿命为基本原则，任何对建筑本身产生损害和不良影响的BIPV设计都是不合格的设计。

2. 传统建筑构造与现代光伏工程技术和理念的融合；引入建筑整合设计方法，发展太阳能与建筑集成技术。

建筑整合设计是指将太阳能应用技术纳入建筑设计全过程，以达到建筑设计美观、实用、经济的要求。

BIPV首先是一个建筑，它是建筑师的艺术品，其成功与否关键一点就是建筑物的外观效果。

建筑应该从设计一开始，就要将太阳能系统包含的所有内容作为建筑不可或缺的设计元素加以设计，巧妙地将太阳能系统的各个部件融入建筑之中一体设计，使太阳能系统成为建筑组成不可分割的一部分，达到与建筑物的完美结合。

3.关注不同的建筑特征和人们的生活习惯；合适的比例和尺度:PV 板的比例和尺度必须与建筑整体的比例和尺度相吻合，与建筑的功能相吻合，这将决定PV板的分格尺寸和形式。

PV板的颜色和肌理必须与建筑的其他部分相和谐，与建筑的整体风格相统一例如，在一个历史建筑上，PV板集成瓦可能比大尺度的PV板更适合，在一个高技派的建筑中，工业化的PV板更能体现建筑的性格。

4.保温隔热的围护结构技术与自然通风采光遮阳技术的有机结合；精美的细部设计:不只是指PV屋顶的防水构造，而要更多关注的是具体的细部设计，pv板要从一个单纯的建筑技术产品很好的融合到建筑设计和建筑艺术之中。

5光伏系统和建筑是两个独立的系统，将这两个系统相结合，所涉及的方面很多，要发展光伏与建筑集成化系统，并不是光伏制作者能独立胜任的，必须与建筑材料、建筑设计、建筑施工等相关方面紧密配合，共同努力，才能成功。

临沂市太阳能热水系统建筑一体化设计图例说明太阳能热水系统建筑一体化是将太阳能利用设施与建筑有机结合，消除了太阳能对建筑物形象的影响，又避免了重复投资，降低了成本。

太阳能与建筑一体化是未来太阳能技术发展的方向。

一、太阳能热水系统建筑一体化技术的特点1. 把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，太阳能设施成为建筑的一部分，相互有机结合，取代了传统太阳能结构所造成的对建筑外观形象的影响；2. 利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶覆盖层，可减少成本，提高效益；3. 可用于平屋顶或坡屋顶，一般对平屋顶用覆盖式，对坡屋顶用镶嵌式;4.太阳能热水器完全纳入建筑部品体系，成为建筑体系不可分割的一部分，与建筑同步设计、同步施工、同步后期物业管理。

二、太阳能热水系统建筑一体化应用技术适用对象1 、适用于城建较严格，要求安装规范、美观、不损害市容市貌的单位、集体、小区等。

2 、适用于在建筑设计之初，就将太阳能作为建筑的一部分考虑在内，与建筑一同设计。

3 、适用于各种形式的建筑，例如：住宅小区、高层楼群、别墅等等。

4 、单台集体购买统一安装，该种形式主要适合于新建住宅小区和旧房改造。

三、太阳能建筑热水系统一体化优势22目前，国内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，而综合利用太阳能，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，可大大降低建筑能耗。

据统计，太阳能热水可补充15%的建筑能耗，采暖、制冷系统可解决50%的建筑能耗。

未来几十年，我国城市化水平不断提高，加快太阳能与建筑一体化技术的推广应用，对建设资源节约型、环境友好型社会具有重要意义。

为更好地推广太阳能的利用，我们组织专家设计了几种太阳能热水系统建筑一体化技术图例，以供建设、设计等有关单位参考使用。

（一）太阳能与燃气壁挂炉互补热水及采暖系统适用于独立或联排式小型住宅、独立式小型别墅住宅、联排别墅、新农村规划多层住宅中。

建筑工程中的太阳能利用技术太阳能是一种清洁、可再生的能源，因其环保、经济和可靠的特点，被广泛应用于建筑工程中。

在建筑的设计、建造和运营过程中，太阳能利用技术可以帮助减少对传统能源的依赖，提高能源利用效率，降低能源成本，并减少对环境的影响。

本文将介绍建筑工程中常用的太阳能利用技术。

一、太阳能热水系统太阳能热水系统利用太阳能将热能转换成热水供应给建筑使用。

该系统由太阳能集热器、储水装置和管道连接组成。

太阳能集热器通过吸收阳光热能，并将其传递给水箱内的水，从而加热水的温度。

太阳能热水系统在建筑中广泛应用，如住宅、商业建筑和游泳池等。

二、太阳能光伏系统太阳能光伏系统利用光伏电池将太阳能转换为直流电，再通过逆变器将直流电转换为交流电。

光伏电池板通常安装在建筑的屋顶、立面或空地上，可以为建筑提供电力。

太阳能光伏系统不仅可以满足建筑内部电力需求，还可以将多余的电力储存到电池或并网输送到电力系统中。

三、太阳能建筑立面系统太阳能建筑立面系统将太阳能光伏电池板作为建筑外立面的一部分，用于收集太阳能，并转换为电力供应给建筑使用。

这种系统可以将建筑的外墙面积最大限度地用于能源收集，从而提高太阳能利用效率。

太阳能建筑立面系统在设计上不仅要兼顾美观和结构强度，还要考虑太阳能收集的效率和可靠性。

四、太阳能被动设计太阳能被动设计是指通过建筑的设计和布局来最大限度地利用太阳能，从而减少能源消耗。

在建筑的设计中，可以合理安排窗户和采光井的位置和朝向，以便最大程度地利用自然光和被动太阳能加热。

此外，还可以利用太阳能遮阳板、太阳能温室、太阳能窗帘和太阳能天窗等装置来调节建筑内部的温度和光照，实现节能效果。

五、太阳能空调系统太阳能空调系统利用太阳能热能和光能来提供制冷和供暖服务。

它可以分为两种类型：太阳能吸收制冷系统和太阳能压缩制冷系统。

前者利用太阳能将溶液制冷剂加热蒸发，从而产生冷量；后者利用太阳能发电机产生电力，驱动压缩机来实现制冷效果。

太阳能热利用在建筑和供暖领域的应用随着全球对环境保护的关注度不断增加，越来越多的人开始关注并采用可再生能源。

太阳能作为一种可再生能源的代表，具有丰富的资源、零排放和可持续的特点，被广泛地应用于建筑和供暖领域。

本文将重点探讨太阳能热利用在这两个领域中的应用。

一、建筑领域的太阳能热利用太阳能热利用在建筑领域主要包括太阳能热水系统和太阳能空调系统。

太阳能热水系统利用太阳能收集器将太阳能转化为热能，通过管道输送到建筑内的热水设备中。

这种系统能够满足建筑物的热水需求，从而减少了传统燃烧能源的使用。

太阳能热水系统具有稳定的性能、长寿命、低维护成本等优点，被广泛应用于住宅、学校、酒店等建筑物中。

太阳能空调系统利用太阳能收集器收集太阳能，并通过吸收式制冷机将其转化为冷能。

这种系统能够满足建筑物的制冷需求，同时减少了对传统制冷剂的需求，降低了对环境的污染。

太阳能空调系统具有高效节能、环保低碳等特点，被广泛应用于商业建筑、办公楼等大型建筑物中。

二、供暖领域的太阳能热利用太阳能热利用在供暖领域主要包括太阳能集热系统和太阳能辅助供暖系统。

太阳能集热系统利用太阳能收集器将太阳能转化为热能，通过输送管道将热能输送到供暖设备中。

这种系统能够利用太阳能为建筑物供应热量，减少了对传统能源的依赖，降低了供暖成本。

太阳能集热系统具有较高的热效率、可靠性较高等优点，被广泛应用于住宅、工业厂房等供暖场所。

太阳能辅助供暖系统利用太阳能集热系统收集太阳能，与传统供暖设备（如电暖器、燃气锅炉等）相结合。

这种系统能够通过太阳能预热供暖设备所需的热水或空气，从而减少传统能源的消耗，提高供暖效果。

太阳能辅助供暖系统具有经济实用、适应性强等特点，被广泛应用于居民小区、大型办公楼等场所。

三、太阳能热利用的优势和挑战太阳能热利用具有以下优势：1. 可再生能源：太阳能是一种永不枯竭的能源，具有丰富的资源储量。

2. 环保低碳：太阳能热利用过程中无排放物和温室气体的产生，对环境影响较小。

光伏发电技术应用于建筑领域的创新方案随着可再生能源需求的不断增加，光伏发电技术逐渐成为建筑领域的创新解决方案。

通过将太阳能电池板集成到建筑物的设计中，可以实现房屋自给自足的电力供应，并减少对传统能源的依赖。

本文将探讨光伏发电技术在建筑领域中的创新应用，以及其带来的各种益处。

1. 太阳能窗户板太阳能窗户板是一种将光伏发电技术应用于建筑的创新方案。

通过在建筑物的窗户上安装透明的太阳能电池板，可以利用日光转化为电能。

这种技术不仅可以从阳光中产生清洁能源，还可以提供给建筑物所需的电力。

同时，太阳能窗户板还具有隔热和隔音的功能，提高了建筑物的能效性能。

2. 太阳能屋顶瓦片太阳能屋顶瓦片是另一种将光伏发电技术应用于建筑的创新方案。

传统瓦片经过设计和改良，内嵌太阳能电池板，可以将太阳能转化为电能。

这种创新的设计不仅使建筑物的屋顶更加美观，还能够为建筑物提供可再生能源。

太阳能屋顶瓦片的应用使得建筑物能够更加环保和节能，减少对传统电力的依赖。

3. 太阳能立面板太阳能立面板是一种将光伏发电技术应用于建筑外墙的创新方案。

通过将太阳能电池板集成到建筑外墙的设计中，可以利用光能转化为电能。

太阳能立面板不仅提供了建筑物的电力供应，还能够减少建筑物的能耗。

此外，太阳能立面板的设计可以与建筑的外观相匹配，从而提高建筑物的美观性。

4. 太阳能蓄能系统除了利用太阳能转化为电能外，光伏发电技术在建筑领域的创新方案还包括太阳能蓄能系统。

太阳能蓄能系统可以将白天收集的太阳能存储起来，以供夜间或云天使用。

这种技术解决了在光伏发电系统中不稳定的电力供应问题，提高了建筑物的可靠性和持久性。

通过以上创新方案的应用，光伏发电技术在建筑领域带来了诸多益处：首先，光伏发电技术提供了可再生的清洁能源，减少了对传统燃煤等能源的需求，从而降低了温室气体的排放，减少了对环境的污染，实现了可持续发展。

其次，光伏发电技术的应用使建筑物能够自给自足地产生电力，降低了对传统电网的依赖。

太阳能光热系统的建筑一体化与美学设计近年来，环境保护和可持续发展的观念在各个领域得到了广泛关注。

作为一种环保、可再生的能源，太阳能被越来越多地应用于建筑领域。

其中，太阳能光热系统作为一种重要的方式，不仅可以为建筑提供能源支持，还能与建筑的美学设计相结合，实现建筑一体化的发展。

本文将围绕太阳能光热系统的建筑一体化与美学设计展开论述。

一、太阳能光热系统的建筑一体化太阳能光热系统的建筑一体化，简单来说，就是将太阳能光热系统与建筑相结合，实现能源的收集和利用，同时不破坏建筑的整体美感和功能。

实现建筑一体化需要考虑以下几个方面：1. 太阳能光热系统的集成太阳能光热系统应与建筑的结构、外墙、屋顶等部分相结合，使得太阳能设备与建筑完美融合，不破坏建筑原有的外观。

例如，在屋顶设计中，可以将太阳能集热器与屋顶瓦片结合，使得集热器成为屋顶的一部分，不仅起到收集太阳能的作用，同时也美化了建筑外观。

2. 太阳能设备的布局太阳能光热系统的设备布局需要考虑建筑的功能，合理安排太阳能设备的位置。

比如，在办公楼的设计中，可以将太阳能集热器放置于办公区域上方的透明屋顶上，使得光线可以透过屋顶照射到办公区，提供自然光照的同时收集太阳能。

这样的布局不仅保证了建筑的美观性，还提高了能源的利用效率。

3. 能源的利用效率建筑一体化要求太阳能光热系统在保证建筑美观的同时，能够提供足够的能源支持。

因此，在设计中需要考虑如何最大限度地提高太阳能的利用效率。

可以通过调整太阳能集热器的角度、选择适当的材料等方法来提高能源的收集效率，确保建筑在任何季节都能够获得稳定的能源供应。

二、太阳能光热系统的美学设计太阳能光热系统的美学设计是指在太阳能设备的布局、外观、颜色等方面，与建筑的整体风格相协调，形成统一的美感。

以下是几个美学设计的要点：1. 外观设计太阳能设备的外观设计需要与建筑的风格相一致。

比如，在一个现代风格的建筑中，太阳能集热器的外观可以采用简洁的线条和金属材质，与建筑的玻璃幕墙相结合，形成整体的美感。