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現(xiàn)代建筑中的太陽能應(yīng)用(3頁).doc

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現(xiàn)代建筑中的太陽能應(yīng)用(3頁).doc

1、現(xiàn)代建筑中的太陽能應(yīng)用摘要：本文介紹了太陽能利用原理，指出太陽能與建筑一體化設(shè)計(jì)的太陽能利用方式有著冃大的發(fā)展?jié)摿Γ貙⒃谀茉聪M(fèi)結(jié)構(gòu)中占據(jù)越來越重要的地位。結(jié)合各類太陽能利用系統(tǒng)的特點(diǎn)，為建筑節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)捉供考慮方向。關(guān)鍵詞：太陽能；建筑節(jié)能；建筑一體化設(shè)計(jì)隨著我國建筑經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑能源消耗隨z加大。IT前傳統(tǒng)化石能源供應(yīng)緊張-FL 不可再也而能源的不介理利用也帶來了一系列的環(huán)境污染，給世界環(huán)境帶來了極人的危害, 所以尋求可再生能源的高效清潔利用，成了目前人類面臨的共同問題。一、太陽能以及太陽能建筑的定義太陽能，一般是指太陽光的輻射能量，在現(xiàn)代一般用作發(fā)電。口地球形成生

2、物就主要以太陽提供的熱和光生存，而自古人類也懂得以陽光曬T物件，并作為保存食物的方法，如制鹽和曬咸魚等。但在化石燃料減少下，才有意把太陽能進(jìn)一步發(fā)展。太陽能的利用有被動式利用（光熱轉(zhuǎn)換）和光電轉(zhuǎn)換兩種方式。太陽能發(fā)電成為一種新興的可再牛:能源。廣義上的太陽能是地球上許多能量的來源，如風(fēng)能，化學(xué)能，水的勢能等。太陽能建筑，即用太陽能代替部分常規(guī)能源，為建筑物和居民提供采暖、熱水、空調(diào)、照明、通風(fēng)、動力等一系列功能，以滿足或部分滿足人們的生活和生產(chǎn)的需要。所謂的太陽能建筑，其利用太陽能的最高境界是“零能耗”，即建筑物所需的全部能源供應(yīng)均來自太陽能，常規(guī)能源消耗為零；從而真正做到環(huán)保清

3、潔、綠色生態(tài)。基于以上対太陽能建筑的定性分析，太陽能建筑的特點(diǎn)可以概括為三條：舒適與健康; 節(jié)約一次能源；減少對環(huán)境的破壞和污染。二、太陽能利用的主流技術(shù)截至日前，世界太陽能利用的主要途徑為光電轉(zhuǎn)換和光熱轉(zhuǎn)換兩種方式，而通過光熱或者光電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)高效的發(fā)電技術(shù)，是國際太陽能利用研究的一個主流。光電轉(zhuǎn)換，通過太陽電池直接將太陽輻射的光能轉(zhuǎn)換為電能，即光伏效應(yīng)。太陽電池即根據(jù)光伏效應(yīng)而設(shè)計(jì)，用半導(dǎo)體材料制成，有硅、化合物半導(dǎo)體、有機(jī)半導(dǎo)體等多種材料, 按材料結(jié)晶形態(tài)冇單晶、多晶和非晶態(tài)。在硅電池中，單晶硅太陽能電池轉(zhuǎn)換效率較高，相對單晶硅材料更為廉價(jià)方便的薄膜硅,電池雖然效率較低，但是制造簡潔

4、、能耗低、使用的原料更節(jié)省，也冇很大的發(fā)展?jié)摿ΑＡ硗猓喙?jié)電池、聚光電池技術(shù)由于其突出的轉(zhuǎn)換效率, 也已經(jīng)成為現(xiàn)階段國際研究的重點(diǎn)關(guān)注領(lǐng)域。光熱轉(zhuǎn)換及太陽能熱發(fā)電技術(shù)，光熱轉(zhuǎn)換是將太陽輻射能轉(zhuǎn)換為熱能的過程。由于其成本較低、技術(shù)上更容易實(shí)現(xiàn)，適用而廣，所以世界上很多國家都把它作為太陽能利用的首選。其屮太陽能熱力發(fā)電是當(dāng)今世界太陽能利用研究的主題Z,該類系統(tǒng)通過太陽集熱設(shè)備代替常規(guī)鍋爐，用太陽能熱力系統(tǒng)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電。三、太陽能利用與建筑節(jié)能現(xiàn)代建筑己經(jīng)進(jìn)入綠色建筑階段，是壞境科學(xué)與生態(tài)藝術(shù)的完美結(jié)合。太陽能在建筑學(xué) 上的應(yīng)用，為建筑節(jié)能提供了無比廣闊的詢景。作為迄今人類所認(rèn)識的最清潔的

5、可再生能源, 太陽能與建筑一體化設(shè)計(jì)將在建筑節(jié)能屮扮演著越來越重要的作用，是未來太陽能技術(shù)發(fā)展的方向。我國建筑不僅耗能高，而且能源利用效率很低，單位建筑能耗比同等氣候條件下國家高出23倍。所以大力推進(jìn)建筑節(jié)能已迫在眉睫。（一）、太陽能與建筑一體化技術(shù)特點(diǎn)1、太陽能與建筑一體化是將太陽能利用設(shè)施與建筑有機(jī)結(jié)合，使太陽能設(shè)施成為建筑的一部分，如利用太陽能集熱器替代屋頂覆蓋層或替代屋頂保溫層，取代了傳統(tǒng)太陽能的結(jié) 構(gòu)所造成的對建筑的外觀形象的影響；2、對屋頂造型無特殊要求。平屋頂或斜屋頂均適用，僅安裝方法不同，取代了原來屋而的隔熱保溫，既美觀，乂實(shí)用；3、適用范圍廣，適用于各種形式的建筑。例

6、如：住宅小區(qū)、高層樓群、別墅等等；4、屬于一項(xiàng)綜合性技術(shù)，涉及太陽能利用、建筑設(shè)計(jì)、流體分布等多種技術(shù)領(lǐng)域。（二）、太陽能建筑一體化技術(shù)現(xiàn)狀1、分布式綜合利用技術(shù)。將各種太陽能利用技術(shù)結(jié)合建筑一體化設(shè)計(jì)，建立具有分布式能源供應(yīng)能力的綠色節(jié)能建筑的思路，也已經(jīng)成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。其中光伏發(fā)電由于其便捷性與靈活性，就有了與建筑物集成化的利用，并且很快成為熱門課題。在建筑物屋頂上安裝的太陽能系統(tǒng)，通常采用與公共電網(wǎng)并網(wǎng)的形式。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)不需配備蓄電池，這樣町節(jié)省投資。同時(shí)由于不受蓄電池荷電狀態(tài)的限制能充分利用光伏系統(tǒng)所發(fā)出的電力，l（U 且在夏季用電高峰時(shí)太陽輻射量最大，光伏系統(tǒng)發(fā)電最最

7、多。這對電網(wǎng)述可起到調(diào)峰作用。建筑物上有人量空置的屋頂及外墻空間，可以安裝太陽能利用裝置，這種分布式的利用技術(shù) 不需要長途輸送，節(jié)省了輸配電設(shè)備，減少了電力損耗，其廣闊的應(yīng)用前景已引起人們的高度重視。2、我國在建筑節(jié)能方面的應(yīng)用。一直以來，太陽能等可再牛能源在建筑技術(shù)上的應(yīng)用都是政府和企業(yè)的夢寐追求，太陽能利用與建筑節(jié)能的完美結(jié)合，創(chuàng)造的低能耗、高舒適度的健康居住環(huán)境，不僅讓企業(yè)、家庭、工作、生活變得更自然更環(huán)保，而且能節(jié)能減排。對實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展具有重人意義。太陽能作為一種免費(fèi)、清潔的能源，在建筑節(jié)能屮的利用，將關(guān)系到可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，可謂意義深遠(yuǎn)。經(jīng)過數(shù)年的研究和開發(fā)，太陽能

8、的利用已取得顯著成果并轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。在我國，太陽能熱水器在全行業(yè)中現(xiàn)已擁有企業(yè)超過千家, 推廣應(yīng)川范圍也在不斷擴(kuò)人，而太陽能與建筑的結(jié)介，也在住宅建設(shè)屮越發(fā)呈現(xiàn)出:其不可替代的地位，并成為住宅建設(shè)中的一個最新亮點(diǎn)。（三）、太陽能與建筑一體化的發(fā)展方向1、建筑物室溫調(diào)節(jié)。目前，建筑物空氣溫度調(diào)節(jié)消耗著大量的能量。在我國，它要山到建筑物總能耗的約70%,用空調(diào)機(jī)和燃煤來控制室溫不僅消耗能屋，帶來外界的環(huán)境污染，血且并不能給室內(nèi)人員帶來健康的壞境，在太陽能用于采暖方面，除造價(jià)較高的被動式太陽房冇一些示范建筑外，還沒冇大規(guī)模的采用。主動式太陽能供能由于成本更高，與我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也是遠(yuǎn)不相適

9、應(yīng)，因此，建筑供能的主動與被動相結(jié)合的思想及太陽能與常規(guī)能源相結(jié)合的思想，按照房間的功能，釆用不同方案的配合及交叉，這樣可以大大降低太陽能用于建筑功能的一次投資和運(yùn)行成本，使得整個方案在商業(yè)化的意義下具有可操作性。2、建筑物應(yīng)用考慮方向。根據(jù)太陽能供能設(shè)備對氣象條件和輻照條件的依賴性等特點(diǎn), 要求我們必須對建筑用能負(fù)荷進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，才能夠在設(shè)備與建筑的匹配上做出設(shè)備投資和節(jié)能效益最佳的選擇。在當(dāng)代，太陽能在建筑節(jié)能上的應(yīng)用發(fā)展必須有一定的策略與Z相適應(yīng)，主要有：成熟的被動太陽能技術(shù)與現(xiàn)代的太陽能光伏光熱技術(shù)綜合利用；保溫隔熱的維護(hù)結(jié)構(gòu)技術(shù)與自然通風(fēng)采光遮陽技術(shù)的有機(jī)結(jié)合;傳統(tǒng)建筑構(gòu)

10、造與現(xiàn)代技術(shù)和理念的融合；建筑的初投資與牛命周期內(nèi)投資的平衡；牛態(tài)驅(qū)動設(shè)計(jì)理念向常規(guī)建筑設(shè)計(jì)的滲透；綜合考慮區(qū)域氣候特征、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、建筑特征和人們的生活習(xí)慣等相關(guān)因索。四、結(jié)束語太陽能由于其周期性強(qiáng)、穩(wěn)定性和能量密度不理想等特點(diǎn)，其常規(guī)利用技術(shù)還存在很多問題和I木I難。應(yīng)該說任何一種太陽能利用技術(shù)都不是完全獨(dú)立的個體，只有通過加強(qiáng)各技術(shù) 間的綜介應(yīng)川，才能夠克服很多單一技術(shù)的缺陷，實(shí)現(xiàn)更好更高效利川太陽能的II標(biāo)。隨著人們對可再生能源認(rèn)識的提高以及太陽能市場的逐漸成熟，太陽能光電轉(zhuǎn)換、光熱轉(zhuǎn)換以及太陽能熱電聯(lián)用等在建筑節(jié)能上的應(yīng)用，其發(fā)展前景將十分廣闊。毫無疑問，太陽能技術(shù)將成為新能源技術(shù)最重要的組成部分z,為節(jié)能環(huán)保建筑產(chǎn)品的開發(fā)利用提供了誘人的前景。參考文獻(xiàn)：王蠱，太陽能技術(shù)在建筑上的應(yīng)用研究，2010杜威，建筑一體化太陽能綜合利用系統(tǒng)硏究，2010楊碩，智能建筑太陽能應(yīng)用系統(tǒng)的研究，2009

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