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abflbt建筑技论文:浅析太阳能在建筑领域的应用发展
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—罗兰
建筑科技论文:浅析太阳能在建筑领域的应用发展
摘 要: 通过归纳太阳能利用技术特点,显示出太阳能热利用在节能建筑中的重要地位,对太阳能热利用在建筑领域的现状进行了分析,同时提出了改进对策,以完善太阳能在建筑领域的应用。
关键词: 太阳能,节能建筑,太阳能供暖,应用
引言
随着社会经济的发展,能源短缺问题是各国面临的共同问题,为保护环境、保持经济可持续发展,各国竞相开发风能、太阳能等新能源,太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的清洁能源,正日益受到重视,太阳能在建筑领域的应用愈为广泛。
1 太阳能热利用技术特点和在节能建筑中的重要地位
太阳能热利用技术特点
太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的清洁能源,具有一些其他能源不可比拟之处:1) 普遍性。我国是太阳能十分丰富的国家,2/3以上国土面积年日照量为2 200 h以上,如我们浙江省年日照时间在2 100 h~2 200 h之间,非常适宜太阳能热利用;2) 无污染性。煤炭、石油等生物化石能源燃烧时要产生有害气体和废渣,但太阳能的利用不会产生废气、废渣,不会对环境造成污染;3) 安全性。太阳能利用不同于核能发电,一旦发生事故就会严重污染环境,造成生态危机,太阳能利用安全可靠,不会因发生事故而污染环境;4)用之不竭。太阳能是太阳内部进行裂变释放的能量,据估计在过去漫长几亿年中,太阳只消耗它本身能量的2%,对于人类短暂存活期限来言是用之不竭的。
太阳能作为一种新兴能源,其利用也存在一些缺点:1)受气候时间影响大,地球的自转造成太阳能昼夜差异大,阴、雨天和晴天太阳能差异大,夏天和冬天差异大。这不仅增加技术上的困难,也增加太阳能利用的不稳定性;2)利用效率的技术不成熟,在我国利用较多较成熟的是太阳能热水器,太阳能热水器基本是靠天吃饭,太阳能利用率低,诸如太阳能光伏发电,太阳能供暖在我国起步晚,技术上不成熟,设备造价高。
太阳能热利用在节能建筑中的重要地位
建设部制定的《建筑节能技术政策1996-2010》,其目标为在2000年前,新建、扩建住宅和公建项目的能耗要在1980年当热通用设计能耗的基础上节约50%;从2005年起新建、扩建住宅等项目能耗要在2000年基础上再节约30%。随着改革开放,人民生活水平的提高,热水淋浴设备已进入千家万户,生活热水能耗是建筑能耗中不可忽视的组成部分,电热水器、煤气热水器由于其要消耗大量石油、煤炭资源而面临发展瓶颈,太阳能热水器作为我国目前在建筑领域利用最多最成熟的技术,将是解决住宅等项目部分生活热水的首选技术。
2 建筑领域太阳能热利用现状
太阳能热水技术
我国幅员广阔,有着丰富的太阳能资源,2/3以上国土太阳日照数全年超过2 200 h,太阳能利用有着广阔的发展前景。目前,我国应用最多的是太阳能热水系统,由于我国拥有太阳能真空管的自主知识产权,所以太阳能真空管热水器被广泛应用于建筑热水供应,从而大大节约生物化石能源。太阳能热水利用系统结构简单,由太阳能热水器和管道系统组成,造价低廉,应用方便,在商品房项目、工业项目甚至农村住宅得到广泛应用。
太阳能供暖
太阳能供暖方式可分为主动式和被动式两种。主动式太阳能供暖系统有太阳能集热器,热水贮槽或贮热器,散热器水泵或空气泵,由管道连成一体,系统为强制系统,整个供暖系统类似中央空调,造价和维护费用较高。被动式太阳能供暖不需要太阳集热器、热水贮槽或贮热槽、水泵或空气泵、散热器等部件,而是通过调整房屋建筑的朝向、内部空间和外形设置,以房屋结构本身完成集热、贮热、释热功能的采暖系统,被动式太阳能利用原理就是所谓的温室效应。中国北方住宅多采用直接接受式、集热蓄热墙式、附加温室等方式,这种方式供暖在无辅助能源情况下,可以提高太阳房室内温度,建太阳房造价增加10%~20%,广大群众能接受,故被动太阳房技术在农村很受欢迎,如大棚蔬菜就是简易的太阳房。
3 解决对策
完善太阳热水系统
目前太阳能一体化主要指太阳能热水系统在建筑领域的应用。首先应改变单门独户安装太阳能热水器的现状,而代之以每栋楼为单位统一设计、统一安装大型太阳能热水器,统一向各家各户供应热水,其计量方法可采用类似煤气供应方式实行计量收费,安装费用以户为单位平均分摊,既节约造价,又提高热水利用效率。其次应逐步淘汰太阳能真空管等直接式热水器,改之使用太阳能平板热水器,可安装于屋顶、建筑立面、阳台栏板、女儿墙等表面,增大吸热面积,又和建筑物完美结合在一起,真正实现太阳能一体化。
3.2 改进太阳能供暖、供热技术
3.2.1 大力发展被动式太阳能利用技术
建筑物包括农村
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