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摘要:主动式太阳能建筑是指运用光热、光电等可控技术利用太阳能资源实现收集、蓄存和使用太阳能,进而以太阳能为主要能源的节能建筑。其中人们最熟悉、运用更广泛的是家用太阳能热水器。主要包括太阳能采热和光伏发电在建筑中的应用。主动式太阳能建筑的新型技术措施主要包括热管集热器、相变材料蓄热、辅助热源、自动控制系统及太阳能热泵采暖系统。
关键词:民用建筑;主动式采暖;太阳能采暖技术
引言
我国每年能耗约占全世界的1/3,其中有45%是建筑能耗,产生17%的CO2排放。建筑是人之生存根本,随着二次城镇化时代的到来,人口逐渐向中心城市转移,建筑的需求量加大,建筑能耗随之增长。为减轻能源负担,建筑势必要完成由能源消耗者到生产者的角色转换。随着太阳能等节能技术的发展,建筑能耗降低有了新路径。太阳能资源因具有分布广泛,辐射量大,清洁可再生的特点,将太阳能技术与建筑有效结合是当今社会降低建筑能耗的重要手段。本文从太阳能技术发展及应用展开叙述,阐明太阳能建筑发展意义及未来行业发展方向。
1太阳能在建筑节能中的应用现状
建筑物中太阳能用于温度控制是一种主动和被动的主系统。主动式太阳能系统是一种管道连接,需要一定的电气支持才能运行系统,例如b.中央空调系统、生产成本和持续维护成本高。被动式太阳能系统的设计目的是使建筑物本身的温度控制仅适用于空间结构(如形状、方向等)对太阳能的使用。太阳能是日常生活中最著名的太阳能加热产品,在许多家庭被传统的燃气加热和热水设施所取代。这种太阳能在建筑物中变得更加安全、清洁和没有额外排放,没有污染,而且在无人值守的状态下,也可以用太阳能加热,而不用担心泄漏电流。这使得太阳能取代了传统的煤气加热器和热水器,从而降低了建筑运行中的热水消耗。面对日益增加的环保压力和环境哲学的深刻保存,许多地区都在尝试将太阳能加热,可分为主动热和被动热。将太阳能与有机建筑相结合,并将太阳能电池纳入建筑系统,使散热器成为建筑的一个组成部分,从而开发出一个太阳能系统热系统,确保建筑的美观性,同时提高建筑的安全性,从而大大降低传统加热系统的能耗。例如,河北14栋住宅的供暖系统采用太阳能供热系统运行,每年节省天然气约1000万美元。今后太阳能的使用将变得更加温暖,从而导致热量迅速增加。
2采暖系统特点
2主动式太阳能采暖系统的突出特点。1)对于具有足够面积的散热器,如果太阳利用率下降到约60%,则散热器面积通常应至少为楼板面积的50%。2)由于气候、季节和昼夜的持续影响以及太阳能的波动和不稳定,需要在供热系统中配置二级加热和制冷设备。通常,热设备的容量应符合在活动热建筑系统中维护热能源设计和选择所需的二维或三维能量标准。
3太阳能在民用建筑中的应用途径
太阳能在民用建筑中的应用逐渐增多,有三个常见的应用领域:主动、被动和完全。在作用中的应用程式模型中,这是建筑的加热与冷却系统,在具有加热、热泵和冷却装置的建筑中,以及在建筑的加热与冷却系统或加热系统中结合使用。反应性应用模式是根据建筑的方向、结构设计和施工要求高效采集和存储太阳能。摘要应用模式是通过在其他建筑电子系统中应用太阳能来提高太阳能的使用效率,例如b.照明系统。在开发民用空域建筑设计时,建筑设计与太阳能的使用有着密切的联系,其中许多设计细节表明太阳能的实际使用。例如,大多数民用建筑的客厅和卧室窗户都面向南方,以便更好地获得自然光,并优化建筑空间的通风。一般来说,北方的住宅楼比南方的窗户大,主要是为了更好地吸收太阳能和节约热量而设计的。
4太阳能在民用建筑中的应用分析
4.1选择太阳能集热器
使用太阳能时,需要将太阳转换为热能,因为太阳具有离散的功能,工作人员必须集中精力使用太阳能,而最重要的太阳能装置是散热器。我们的国家散热器主要包括“平底散热器”和“导管散热器”,二者差别不大。但是,由于平面散热器可以帮助集成建筑而不会损坏建筑的外观,因此许多建筑单位优先于平板散热器。
4.2散热器
散热器的应用可以在太阳能量充足时保存多馀的太阳能量,便于在缺少太阳的情况下进行能量调配。比较发现,蓄热器具有散热器与加热水箱之间运输所需的最小能量、流量和传热特性的优点。因此,蓄热被用作建筑的蓄热方法。
4.3太阳能加热系统
供热系统需要建立二级供热和制冷解决方案,施工企业可以利用当地条件选择城市供热网和燃气以及工业剩馀热量作为二级供热源,包括锅炉、锅炉和水泵等设备。天然气加热效率较低,加热效率很高。因此,在太阳能采暖系统中使用天然气是合理的。加热荷载是根据国家加热、通风和空调标准准确计算的,以控制来自第二个加热源的热量供应。根据当地情况制定适当的散热策略。选择当地热源和价格形式的热源和热交换的适当组合,以及加热水箱系统形式的加热和热交换,是重点利用馀热和残馀热量的适当技术。辅助能源、辅助能源和运行时间之间有着密切的联系,因为1d的总能量需求已经预先确定,而且辅助能源的运行时间较短,因此需要更多的电力。工作人员必须根据总加热负荷计算第二次运行功率,以控制第二次电源运行时间在16小时以下,控制第二次电源功率的速度是加热功率的1.5倍。
4.4太阳能在通风系统中的应用
当前,民用建筑中经常应用复合通风系统,该系统将建筑结构与太阳能自然连接起来,以改善和优化建筑的热环境。一种通过太阳辐射产生热能、促进周围空气流动并将太阳辐射的热量转化为空气流动性能的系统。民用建筑中的太阳能通风模式通常见于太阳能电池和抽壳热系统。放射能带来激励力,改善建筑的自然通风空间,有效降低温度,被动加热建筑的热量。冬天,墙的热系统通过自然通风或阀门控制来加热。夏季,通风效果会激活冷却功能,以避免室内寒冷。
4.5控制太阳变暖
当前太阳能控制需要温度传感器来记录真空管的温度和室温,用单台计算机控制电磁阀和泵等设备,储存热量,加热,高效利用太阳能,以便实现可持续加热,灵活地规划温度,避免浪费热量。一连串的太阳能热发电管理系统和辅助电源,高效的供热控制,太阳能装置的使用,散热器供暖和散热器供暖,共有的出水量,共有的散热器出口和热水供应。整个系统低碳,同时提供环保的解决方案。
结束语
太阳能是清洁环保且可再生的能源,将其应用于建筑工程不会产生废渣、废气及废水等有害物质,也不会产生噪声,经济适用性突出。民用建筑中各系统对于能源的需求量持续升高,合理应用太阳能技术,具有显著的节能降耗效益。
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