摘要：近几年来，随着建筑业的发展和人们生活水平的提高，太阳能这一世人公认的取之不竭的清洁型能源的应用益发受到重视。太阳能应用技术措施在建筑中广泛采用，能够降低用户对传统化石能源的消耗，降低污染，保护环境。主要对太阳能在现代建筑节能中的利用以及发展进行探究。
关键词：太阳能技术；建筑节能；应用
引言
随着我国经济的稳步提高，在各种能源消耗中，其建筑的建造与使用过程所占比重较大。由于传统能源的数量有限，因此一些可再生清洁能源逐步成为了不可再生能源的替代品，用于满足经济发展的需要。我国地处北半球，拥有丰富的太阳能资源，而对于能耗较高的建筑领域，如何将太阳能资源最大化利用成为了需要进一步研究的课题。
1太阳能技术的特征、应用优势及必要性
1.1太阳能技术特征
太阳能作为一种重要的可再生能源，具有天然、环保、取之不尽用之不竭的优势。其特点主要有以下几点，首先，普遍性，太阳能资源比较丰富，我国有70%以上的国土面积年日照超过2200小时，能够实现对太阳能资源的最大化应用。第二，没有污染，对太阳能资源的应用，对环境不会产生污染和有害气体。第三，安全性。太阳能在应用中不会对环境造成污染，对人们的生活和生产不会造成有害。第四，取之不尽，用之不竭。
1.2太阳能应用于建筑节能技术中的必要性
在当前的社会发展中，人们对于环境舒适性要求也越来也高，使得建筑采暖以及空调的能耗不断增加，因此节能性非常有必要。现阶段太阳能主要就是在建筑的屋顶以及幕墙等部位实现集成，同时和建筑造型以及遮阳功能融为一体，在舒适的环境中生活以及生产还能够体验到绿色建筑的魅力，因此采用太阳能实施发电能够获得一定的经济效益，对社会效益有效提升，在节能环保方面，将绿色环保的理念有效呈现。
2太阳能热应用技术在建筑节能中的应用
2.1太阳能在空调系统中的应用
目前,实现太阳能空调一般有2条途径:一是先实现光—电转换,再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷;二是进行光—热转换,以热能制冷。前者系统比较简单,但成本太高,以当前太阳能电池的价格来算,在相同制冷功率情况下,其造价约为后者的4～5倍。因此,国内外的太阳能空调系统至今仍以第2种为主,而后者又多采用吸收式制冷系统。太阳能吸收式制冷,是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。热媒水的温度越高,则制冷机的性能系数越高,这样空调系统的制冷效率也越高。常规的吸收式空调系统主要包括吸收式制冷机、空调箱、锅炉等,而太阳能吸收式空调系统是在此基础上再增加太阳集热器、储水箱和自动控制系统。夏季,被集热器加热的热水首先进入储水箱,当热水温度达到一定值时,由储水箱向制冷机提供热媒水;从制冷机流出并已降温的热水流回储水箱,再由集热器加热成高温热水;制冷机产生的冷媒水通向空调箱,以达到制冷空调的目的。冬季,同样先将集热器加热的热水进入储水箱,当热水温度达到一定值时,由储水箱直接向空调箱提供热水,以达到供热采暖的目的。当太阳能不能够满足要求时,可由辅助锅炉补充热量。与常规空调相比,太阳能吸收式空调具有三大优点。①太阳能空调的季节适应性好,也就是说,系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而变大,而这正好与夏季人们对空调的迫切要求一致。②传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质,它对大气层有极大的破坏作用,而吸收式制冷机是以无毒、无害的溴化锂为介质,它对保护环境十分有利。
③同一套太阳能吸收式空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和其他季节提供热水结合起来,显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性。在强调太阳能空调优点的同时,也应看到它目前存在的局限性,因而在推广应用过程中应注意解决以下问题:①虽然太阳能空调开始进入实用化阶段,但目前已经实现商品化的产品大都是大型的溴化锂制冷机,只适用于单位的中央空调。对此,科研单位正在积极研究开发各种小型的溴化锂或氨水吸收式制冷机,以便与太阳集热器配套逐步进入家庭。②虽然太阳能空调可以无偿利用太阳能资源,但由于自然条件下的太阳辐照度不高,使集热器采光面积与空调建筑面积的配比受到限制,目前只适用于层数不多的建筑。对此,科研单位正在加紧研制可产生水蒸气的真空管集热器,以便与蒸气型吸收式制冷机结合,进一步提高集热器与空调建筑面积的配比。③虽然太阳能空调可以大大减少常规能源的消耗,大幅度降低运行费用,但目前系统的初投资仍然偏高,只适用于有限的富裕用户。为此,需降低现有真空管集热器的成本,使越来越多的单位和家庭具有使用太阳能空调的经济承受能力。
2.2太阳能在热水系统中的应用
太阳能在建筑热水供应中的应用以太阳能热水器为主要形式,太阳能热水器按其集热装置的不同可分为平板式热水器、闷晒式热水器、真空管热水器三大类。经过多年的发展,真空管式太阳能热水器己经取得长足的进步,逐步占据了太阳能热水器市场的绝对主导地位。太阳能热水器是我国太阳能利用中应用最广泛、产业化发展最迅速的领域,太阳能热水器的经济、环境和社会效益都非常好。但是仍然存在诸多问题,如太阳能设计单位和生产厂家未考虑到我国地域辽阔,不能针对不同纬度地区太阳高度角不同而设计不同采光效果的热水器;太阳能热水器未能与建筑物融为一体,造成了视觉污染等。
2.3发电
太阳能电池的应用，实现了利用半导体界面的光生伏特特征进行光伏发电，形成了一套将光能转化为电能的系统。将太阳能电池串联，然后实施封装保护的工作，实现了大面积太阳能电池构件的组成，与功率控制设施相互结合，实现了光伏发电装置的构成。利用太阳能实现发电的企业应该将以往的发展经验结合起来，使企业的生产规模和产量进一步扩大，实现成本投入的降低。在发电成本的设定上应该积极参照经济使用年限、系统运行和维护费用、市场价格波动以及利率等，结合这些对成本造价加以合理的预算。目前，我们国家一些现代化的居民住宅区的照明系统已经实现了利用太阳能发电的辅助式电源。太阳能发电方式的利用可以实现其它能源效率量的减小，同时还能让太阳辐射带来的影响大大降低，达成保护和优化生态环境的目的。而太阳能热发电是把太阳辐射直接转化成热能，继而利用所产生的特能实现发电，该技术在建筑节能方面的应用也较为普遍。
结语
作为当代建筑师,不应该只追求建筑造型上的新颖独特而忽视了能源的浪费。我们应建立生态建筑思想,尊重自然环境,用科学技术、经济效益和社会效益相统一的方法进行规划和设计,将节能意识贯穿于设计的每一个环节,设计出更多符合时代要求的、高效低能耗的建筑作品,使建筑设计理念上升到新的高度。太阳能技术建筑应用是建筑节能工作的重要组成部分,应尽快制定有利于太阳能建筑应用的政策措施,加强技术服务,规范市场管理,强化监督检查,为太阳能光热、光电技术建筑一体化、规模化应用创造有利条件。
参考文献
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