太阳能在建筑中应用分析

太阳能建筑的应用与前景简析

发布时间：2013-4-13 信息来源：百度

随着能源结构的逐步调整，世界各国都把能源问题放到了关系国际民生的战略位置。我国从可持续发展、人与自然相和谐的战略高度，提出了新能源建筑的理念，提出要积极开发和推广利用可再生能源，如风能、太阳能、地热能等。据专家估计，到21世纪中叶，水力学论文可再生能源将占世界电力市场的3/5，燃料市场的2/5。而太阳能，在21世纪即将进人一个快速发展的阶段，“太阳能经济”将成为未来全球能源结构的主流方向之一。1、建筑节能的范畴建筑节能，是指民用建筑在规划、设计、建造和使用过程中，通过采用新型的节能电力电气设备和新型墙体材料，执行建筑节能标准，加强建筑物用能设备的运行管理，合理设计建筑围护结构的热工性能，提高采暖、照明、通风、给排水和通道等电力电气设备系统的运行效率，以及利用可再生能源，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活动。

建筑节能体系可以从两个大方面来考虑：建筑本体节能和建筑设备节能。建筑本体节能主要体现在建筑规划、设计、施工过程中，判断节能与否主要看建筑是否采用新型节能建材、是否因地制宜利用自然能源，尤其是可再生能源，以及节能材料和可再生能源的使用率等等。建筑的设备节能则贯穿建筑的使用过程，涉及管理、优化和改造等细节方面，从空调、给排水、卫生、照明、电气等末端设备入手，挖掘节能潜力，创造节能效果。太阳能是典型的可再生能源，太阳能与建筑的结合体现在建筑的本体节能方面，但同时太阳能设备作为建筑设备的一种，在管理节能方面也具一定潜力。2、太阳能建筑的概念太阳能建筑，即用太阳能代替部分常规能源，为建筑物和居民提供采暖、热水、照明、通风等一系列功能，以满足或部分满足人们的生活和生产的需要。

基于以上对太阳能建筑的定性分析，太阳能建筑的特点可以概括为3条：1、既舒适又健康;2、节约一次能源;3、减少对环境的破坏和污染。3、太阳能建筑的典型建筑结构类型在倡导绿色能源、可持续发展的今天，太阳能作为最经济、环保的能源之一，愈来愈受人们重视。目前太阳能建筑的典型建筑结构类型有阳台壁挂型，屋面贴合型、集中供热型、集中分户型等等。太阳能建筑的宗旨是在不破坏建筑立面的前提条件下，注重太阳能系统的安全性、实用性和智能性。然而，在太阳能与建筑的结合问题上，综合各方面考虑，目前仍存在诸多问题。1)太阳能产品制造商，往往只强调产品的功能，而忽视了建筑的特点与要求，使太阳能产品与建筑物成为两个独立的部分;太阳能产品由于没有与建筑设计相结合，因此会破坏原有建筑的整体外观形象，进而破坏环境;而且目前的太阳能产品结构单一，建筑设计师即使在设计中考虑使用太阳能产品，也很难将太阳能产品有机地融人到设计中，使太阳能产品成为建筑设计中的“鸡肋”。2)建筑设计院，仍有不少建筑设计师缺乏绿色生态的理念，根本不考虑太阳能及其他绿色能源的使用，造成太阳能产品大都在建筑施工过程中临时安装，即“事后状态”下安装，结果影响到建筑群体，甚至整个城市的建筑风貌。

第３７卷第１３期　・１９６・　２　０　１　１年５月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　Ｖ０１．３７　Ｎｏ．１３　Ｍａｖ．　２０１１　

文章编号：１００９—６８２５（２０１　１）１３—０１９６—０３　

太阳能在智能建筑中的应用　

雷国刚　胡宁　飞　

摘要：介绍了太阳能利用技术在建筑中的应用，包括太阳能热水、太阳能采暖、太阳能光伏发电、太阳能制冷以及空调　

和照明系统等，并将其原理作了研究，提出太阳能与智能建筑结合，建筑的节能减排效益更加显著，应大力推广。　关键词：太阳能，智能建筑，节能　

中图分类号：ＴＵ２０１．５　文献标识码：Ａ　

０　引言　

太阳能是指直接投射到地球表面的太阳辐射能。在可再生　

的新能源中，太阳能是重要的部分。太阳能资源由于取之不尽、　用之不竭，而且清洁无污染而最为引人注目、开发研究也最多、应　

用最广，应当在智能建筑中将太阳能进行推广和应用。根据太阳　能在建筑中的应用方式，智能建筑中太阳能的应用主要包括：太　阳能热水、太阳能光伏发电、太阳能空调、太阳能制冷、太阳能采　

暖、太阳能路灯照明等。　

１　太阳能利用技术在建筑中的应用研究　

１．１　太阳能热水系统　

太阳能热水系统技术是目前主动式太阳能利用中应用最广　

泛的、产业化发展最迅速的领域，它可以为用户提供热水或采暖。　

太阳能热水系统通常由太阳能集热器、传热工质、贮热水箱、补给　水箱和连接管路等组成，见图１。其工作过程是：在太阳辐照下，　集热器吸收太阳能并转换成热能传递给集热器内的传热工质，传　

热工质受热后通过自然循环方式将贮水箱中的水加热，或者通过　

强迫循环（如泵循环）方式将集热器中的热能传递给贮水箱中的　水。有些太阳能热水系统还有辅助加热装置（如电热器），保证整　个系统在阴雨天或冬季光照强度弱时仍能正常使用，保证用户使　

的“源于自然，回归自然”。　

传统建筑材料能够吸收室内的潮气，通过材料内部的微细孔　将墙体中的水分向室外释放。这种透气性能够调节室内湿度，保　

太阳能光伏发电技术在绿色建筑中的应用分析

1. 引言

1.1 绿色建筑的重要性

绿色建筑是指在建筑设计、建造、使用和拆除的整个生命周期中，充分考虑环境保护、资源节约和人类健康的建筑。随着全球环境问题日益严重，绿色建筑的重要性日益凸显。绿色建筑可以有效减少对环境的负面影响。传统建筑在建造和使用过程中会产生大量废弃物和耗费大量能源，而绿色建筑则更注重节约资源和减少能源消耗，从而降低对环境的破坏。绿色建筑有利于提升人们的生活质量。通过优化建筑设计和利用环保材料，可以改善建筑的室内环境质量，减少甲醛等有害气体的释放，提高人们的舒适度和健康水平。绿色建筑还可以促进社会经济可持续发展。建筑行业是能耗大户，通过推动绿色建筑的发展，不仅可以降低企业的运营成本，还可以创造就业机会，推动相关产业链的发展，促进经济的健康发展和社会的可持续进步。绿色建筑不仅是当前建筑行业的发展趋势，也是实现可持续发展的重要途径。

1.2 太阳能光伏发电技术的应用

太阳能光伏发电技术是一种利用太阳能光照辐射直接转化为电能的技术，被广泛应用于建筑行业。随着人们对环境保护和可持续发展的重视，太阳能光伏发电技术在绿色建筑中的应用越来越受到关注和重视。 在建筑中，太阳能光伏发电技术通过安装光伏板或光伏组件，将太阳能转化为电能，为建筑提供清洁、可再生的能源。这样不仅可以减少建筑的能耗和对传统能源的依赖，还可以减少碳排放和环境污染，实现建筑能源的自给自足和节能减排的目标。

太阳能光伏发电技术的应用也为建筑带来了经济效益。通过发挥太阳能的潜力，建筑可以降低能源费用，并有可能实现能源的自给自足，甚至产生多余的电力可以卖给电网，带来额外收入。

太阳能光伏发电技术的应用为绿色建筑注入了新的活力和发展动力，推动了建筑行业向着更加环保、节能、可持续的方向发展。

2. 正文

2.1 太阳能光伏发电技术在建筑中的原理

太阳能热水系统在建筑中应用案例

1. 餐厅热水供应：一家餐厅选择安装太阳能热水系统，通过太阳能集热器收集太阳能，将其转化为热水供应给餐厅的厨房和浴室。这样可大幅降低餐厅的能源消耗和运营成本。

2. 宾馆热水供应：一家宾馆为了节能减排，决定在其热水供应中加入太阳能热水系统。通过安装太阳能集热器，宾馆可以利用太阳能加热大部分的热水，并通过系统储存和供应给宾馆客房的浴室和洗涤设施，减少对传统燃料的依赖。

3. 温泉度假村：一个温泉度假村利用太阳能热水系统为泳池和温泉提供恒定的热水供应。通过太阳能集热器将太阳能转化为热水，可以满足温泉度假村覆盖广泛的热水需求，同时降低能源消耗和运营成本。

4. 学校热水供应：一所学校安装太阳能热水系统，为学生宿舍、教学楼和食堂提供热水供应。通过太阳能集热器收集太阳能并转化为热水，可以满足学校日常的热水使用需求，减少学校的能源消耗和运营成本。

5. 大型商业综合体：一个大型商业综合体选择使用太阳能热水系统，为商业楼宇内的办公室、商店和餐厅提供热水供应。通过太阳能集热器收集太阳能并转化为热水，可以满足商业综合体内广泛的热水使用需求，降低能源消耗和运营成本。

总而言之，太阳能热水系统在建筑中的应用案例非常广泛，可以为不同类型的建筑提供热水供应并实现节能减排。