太阳能光热技术在建筑节能中的应用思路构建

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摘要： 在可持续发展理念下，实现能源的节约是节约化社会发展的重要需求之一。太阳能光热技术作为当代新能源技术研究中的重点，应用于建筑节能有着显著的优势和意义。本文对于太阳能光热技术在建筑节能中的应用的相关问题进行了分析与探讨。

Abstract： Under the concept of sustainable development， the implementation of energy conservation is one of the important requirements of the economical and social development. Solar photothermal techniques is the focus of the study of the contemporary new energy technology， the application of it has significant advantage and significance in the building energy conservation. This paper analyzes and discusses the related problems of the application of solar photothermal techniques in the building energy conservation.

关键词： 太阳能光热技术;建筑节能;应用思路

Key words： solar photothermal techniques;building energy conservation;ideas of application

0 引言

据相关统计数据表示，建筑能耗的资源占我国社会总资源量的1/3以上。随着当代社会城市化进程的不断加快，建筑工程项目的规模和数量不断增加，建筑节能技术与其应用效果也都得到了国内外社会的广泛关注。我国对于建筑节能也提出了相应的要求和规范，并且在不断地推广和运用当中。作为节能技术研究中的重点之一，太阳能光热技术的应用，是当代建筑节能研究与应用的重点。应用太阳能光热技术可以有效地实现太阳能暖通、太阳能发电等重要的建筑节能需求。

1 太阳能暖通

第一，太阳能技术应用于采暖。现阶段主要采用的太阳能采暖中，被动式采暖应用的范围相对于主动式采暖更大。采用太阳能采暖方式可以有效地降低采暖过程中的环境污染问题，并且采暖的成本较低，噪音影响小。但是受天气的限制较大，整体热能转换效率相对较低。在阴雨天气或者夜间，整体采暖效果欠佳。解决方案是配合其他类型的采暖来满足室内采暖需求。在采暖中应用太阳能技术，其技术的研究重点就是利用率的提高和回收期的减少。

第二，太阳能技术应用于制冷。太阳能技术应用于制冷，主要是依靠热媒加热来完成制冷。制冷效率是整个技术研究和发展的重点。当前太阳能制冷机的体积相对较小，并且规模应用还存在很大局限性，整体造价较高，依然需要进一步的研究和实践。

第三，太阳能技术应用于通风。太阳能技术应用于通风主要依靠太阳的辐射，对于隔层空气进行加热并且通过太阳能烟囱和通风窗自然通风，让窗内外的空气进行交互。太阳能烟囱主要依靠太阳能集热墙与屋面的温差来对于排风温度进行控制，并且在烟囱抽吸效应的影响下，提高室内自然通风水平，实现室内的通风。通风窗则是采用双层透风窗，在太阳直射下，依靠大气对流来进行通风，这种方式可以保证室内采光需求不受到影响。

第四，太阳能技术应用于集中热水供应。太阳能热水器日常生活中比较常见。而集中热水供应则通过集热器对于水箱中的冷水进行加热，再利用热水箱对热水进行储存，再依靠相应的辅助设备实现对水温的监测与控制。该技术整体热水效率较低，安装过程不规范，使用上存在诸多限制，而且大型太阳能热水供热量损失过高。解决方案是采用分散水箱的方式进行供应，通过对于不同用户的水箱进行分散设计，减少热量损失，提高热能的转化效率。

第五，太阳能技术应用于除湿。太阳能技术应用于除湿主要是依靠循环系统，结合干燥剂对于空气中的潮气进行去除。这种开放性的循环系统，通过对空气温度与湿度进行改变，来完成对湿气的吸附。现阶段除湿主要采用了转轮除湿、吸附除湿、固体除湿以及溶液除湿几种不同的技术。相对于其他技术除湿来说，太阳能除湿的操作更加便捷，并且整体能耗较低，除湿过程更加清洁，对于周边环境不会造成影响，并且整体除湿成本较低。但是，再生器效率较低，除湿效果受到周边环境影响较大。在太阳能除湿技术研究的过程中，开发出更加高效的再生器和除湿器，提高材料强度和蓄能水平，是当前太阳能除湿技术发展中的重要内容。

2 太阳能发电

现阶段，太阳能发电技术的主要发展方向为光伏发电与光热发电两种方式。

第一，光伏发电。光伏发电则通过光伏电池，在太阳光汇集之后，进行能量的转化。光伏发电设备由太阳能电池板、逆变器、控制器等设备组成，并且具有独立发电的功能。与此同时，光伏发电也可以接入电网。在电池组的选择上，可以根据实际应用需求来选择，如果要独立进行单独地区的供电，就需要提供电池组。如果光伏发电接入电网，则不需要配备电池组。光伏发电其本身的发电成本较高，技术研究难度大，并且发电中关键材料的产量较低，能耗控制水平也相对不足。

第二，光热发电。光热发电顾名思义，其主要采用太阳能中的热能，通过收集和转换来实现对发电机的功能。早在上个世纪50年代，前苏联就已经研发出相对成熟的太阳能发电站，并且实现了光热发电。在上个世纪80年代，整个光热发电的装机容量就已经达到了500kW。我国的光热发电研究相对较晚，其市场化程度和水平还有待进一步的成熟。但是随着广大太阳能研究工作者的努力，我国太阳能技术也处于快速成熟和发展的过程中。在2011年4月，我国内蒙古50MW槽式太阳能项目完成了招标工作，这标志着我国光热发电技术已经逐渐实现了市场化的发展。光热发电其本身的生产过程相对清洁，并且避免了对周边生态环境的污染，保证了良好的发电稳定性，整体技术相对成熟。但是，光热发电本身的发电成本相对较高，投资回报见效慢，其与光伏发电具有不同的优势和特点。

3 太阳能光热技术在建筑节能中应用的优势和效益

3.1 经济效益分析 北京地区100m2的现有建筑，配备36m2集热器的太阳能供热采暖系统，整体造价在3.5万至5万元之间。一个采暖期内，若由太阳能集热系统供给的热量的时间为100天，保证率为80%的话，则系统每天节电近44元，整个采暖季会节省4400元。8-10年收回投资。而太阳能供热采暖系统的使用寿命在15-20年，其余7-10年的使用，则等于节约了3到4万元的能源费用。

3.2 社会效益分析 北京地区100m2现有建筑，采用太阳能供热采暖后，平均每年可以节约标准煤约5.94吨，减少二氧化碳排放10.8吨，减少二氧化硫排放72公斤，减少NO2排放72公斤，减少空气中的粉尘108公斤，项目年环境效益2700元。目前国标太阳能集热器，若维护到位，实际的寿命可达至20-30年，按保守的20年计算，环境效益高至54000元。

4 结束语

总而言之，在当代社会能源集约化发展趋势下，太阳能光热技术的应用已经被社会所广泛重视。现代社会发展过程中，社会对于各类能源的需求量不断增加，各种不可再生能源正处于紧缺的状态之中。太阳能光热技术的应用，可以有效地提高建筑节能效果。应用太阳能，可以更好地提高能源利用效率，降低不可再生的能源消耗。太阳能本身具有能量大、无污染、安全性高、清洁等不同的特点，在建筑节能中应用的范围也不断扩大。在当前太阳能光热技术应用的过程中，提高太阳能利用效率、集热效率、蓄能能力以及大规模应用能力，是当前太阳能光热技术在建筑节能中研究与应用的发展重点。

参考文献：

[1]李淼，李松.论太阳能技术在建筑节能中的应用[J].建筑设计管理，2012（11）.

[2]高再芳.探讨太阳能技术在高层建筑中的应用[J].科技与企业，2012（10）.

[3]王华.太阳能热水技术在小区建设中应用的探讨[J].价值工程，2011（20）.