太阳能建筑剖析.ppt

* 建筑节能 ——太阳能建筑 建筑6班一组 太阳能： 一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电或者为热水器提供能源。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。 太阳能建筑： 利用太阳能供暖和制冷的建筑。在建筑中应用太阳能供暖、制冷，可节省大量电力、煤炭等能源，而且不污染环境，在年日照时间长、空气洁净度高、阳光充足而且缺乏其他能源的地区，采用太阳能供暖、制冷，尤为有利。 定义 太阳能建筑的产生 能源需求的增长 传统能源的枯竭 生存环境的考验 能源危机！！！ 对新能源的探索和利用 可再生性 环保 ？太阳能利用  光热转换 光电转换 太阳能建筑的产生  太阳能建筑组成的基本要素 1.集热系统 通过各种手段收集太阳的辐射热能。 主要方式：通过建筑构件本身、附加独立式集热器（如太阳能热水器、太阳能空气集热器等）。 2.蓄热系统 将集热系统收集的热能储存起来的装置系统。 主要方式有：通过建筑构件本身（简单经济）；水筒蓄热系统，利用水的比热大和可充分对流换热原理；卵石仓蓄热系统，利用热空气通过卵石缝隙将热能传递给卵石达到蓄热效果；相变材料蓄热系统，利用物质固液状态转化中需要大量相变热的原理；利用地下土壤蓄热系统（防空洞）。 3.分配系统 主要方式：自然散热、板式散热器、地板盘管、风机对流、风机循环、风机空气介质输送分配。 4.辅助热源 5.控制系统 基本为自动控制，利用恒温器和仪表盘，保持系统运转效率。 太阳能建筑的特点 1.能源供应——天地互补 ①太阳能光热系统 太阳能生活热水系统、太阳能直接采暖系统 。 ②太阳能光电系统 太阳能光伏发电用于生活用电和设备用能。 ③地源热泵辅助系统（特殊情况下） 在特殊天气下，补充太阳能的不足 2.优点： 节能（太阳能为可再生能源）、环保、可重复使用、 3.缺点 太阳能利用的不稳定性（受昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响） 初始投资大，建设成本高，维护费用高 太阳能建筑类型 1.主动式太阳能系统 靠常能(泵、鼓风机)运行的系统，由集热器、蓄热器、收集回路、分配回路组成，通过平板集热器，以水为介质收集太阳热。吸热升温的水，贮存於地下水柜内，柜外围以石块，通过石块将空气加热後送至室内，用以供暖。主动式太阳能系统按传热介质又可分为空气循环系统、水循环系统和水、气混合系统。 2.被动式太阳能系统 用建筑物的一部分实体作为集热器和贮热器，利用传热介质对流分配热能的系统。被动式太阳能系统利用建筑材料的吸热性、蓄热性和传热介质的对流收集热能，贮存热能，分配热能。被动式太阳能系统的能量利用比较充分，效率较高，经济实惠，且简而易行，发展前途比较广阔。 分类： ①直接收益式:在利用室内的地面和墙体，作为蓄热体吸收太阳能。 ②水墙式:以水墙来吸收和释放热能调节室内气候。（景观性很好） ③蓄热墙式：用蓄热墙来调节室内气候。 ④太阳温室式：房屋外部建一玻璃温室，与室内有洞口相通。通过蓄热调节气候。 ⑤屋顶水池式 被动式太阳能建筑的一般形式 一、直接受益式 二、间接受益式 直接受益式 间接受益式 1.水墙 水的比热是4.18X103J/(kg·K)，其他一般建筑材料 如砖，混凝土，土坯，木材等比热都在水的比热的1/5 左右，故用同质量的水贮热比其他材料贮存的热量多， 反过来要贮存一定的热量，所用水比其他材料重量轻， 这就是引起人们研究，发展水墙的主要原因。 发展水墙的原因何在？ 水墙太阳能房示意图 如图是早在20世纪70年代美国steve bear住房试验的水墙太阳能房。 水盛于钢桶内，外表有黑色吸热层，放在向阳单层玻璃窗后。玻璃窗 外设有隔热盖板，冬季白天放平可作为反射板，将太阳辐射能反射到 钢桶水墙上去，增加吸收热，冬夜则关上，减少热损失。夏季则相反， 白天关上以减少进热，晚上打开，以便向外辐射降温。 关于水墙的尺寸，颜色及材料的选择： 1.尺寸：一般水墙的容积可按太 阳房的窗的玻璃面积乘以30cm左右来 进行估算。