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太阳能建筑 太阳能建筑一体化

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【 – 写作指导】

篇一:《太阳能在建筑中的应用》

太阳能在建筑中的应用

摘要:从利用太阳能是建筑节能的重要途径进行论述 ,对太阳能在建筑中的应用原理进行了分析 ,提出了太阳能在建筑中的应用形式 ,达到了利用太阳能实现建筑节能的效果 ,指出太阳能与建筑的有机结合将成为未来的发展趋势。

关键词:建筑节能 ,太阳能热水器 ,太阳房 ,地板辐射采暖

0引言

在能源危机和环境污染的双重压力下 ,太阳能作为一种取之不尽且无污染的能源 ,已成为当前国际能源开发利用领域中的新热点。近年来 ,我国应用太阳能供热水和采暖发展迅速 ,节能效果明显。在建筑物的能耗结构中 ,有 2/ 3 的能源用于建筑采暖制冷和热水供应。利用太阳能采暖、 供热水 ,使其与建筑节能相结合 ,可以降低建筑物能源消耗 ,减少环境污染 ,是建筑节能的一个重要途径。

1 太阳能的利用

太阳光能转换成热能是太阳能利用的基本方式 ,可广泛应用于建筑物的采暖、 热水供应和太阳房等。目前太阳能主要的应用方式有太阳能热水器、 太阳房和太阳能地板辐射采暖 ,本文将分述如下。

1. 1太阳能热水器

20世纪 90 年代以来 ,我国普遍使用全玻璃真空集热管和平板集热器的太阳能热水器。这两种传统的太阳能热水器 ,一方面受气候的影响 ,不能全天候有效运行 ,热水提供率低;另一方面由于住宅建筑的日益高层化 ,传统太阳能热水器不仅将面对安装空间不够 ,而且将影响建筑立面及城市景观。有关部门研制了与建筑一体化的新式热水器。

1. 1. 1与建筑结合的新元热板太阳能热水器

新元热板太阳能热水器实现了太阳能集热器与建筑的和谐统一。该集热板可安装在坡屋面和墙面上 ,作为建筑构件 ,除集热功能外 ,还具有建材的围护、 保温、 隔热、 防水等功能 ,并能在形态和色彩上与建筑融合。新元热板具有模块化和建材化等特点 ,又能独立构成建筑物的太阳能屋面或墙面。

1. 1. 2与建筑结合的太阳能热泵

太阳能热泵热水器是能与建筑有机结合的、 全天候的太阳能热水器。太阳能热泵热水器考虑到对于高层或多层建筑非顶层用户普遍存在的集热器安装问题 ,将太阳能热泵热水器样机设计成分体式结构 ,即将太阳能集热器/蒸发器

篇二:《太阳能在建筑中的应用》

建筑节能概论{太阳能建筑}.

太阳能在建筑中的应用{太阳能建筑}.

姓名:邵杰

学号:10720224

专业:建筑电气与智能化

一、能源的定义{太阳能建筑}.

能源也称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量(如热能、电能、光能和机械能等)或可做功的物质的统称。是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源,包括煤炭、原油、天然气、煤气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。

“能源”这一术语,过去人们谈论得很少,正是两次石油危机使它成了人们议论的热点。能源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。自工业革命以来,能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天,国际能源安全问题已上升到了国家的高度,各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的三十多年里,在稳定能源供应的支持下,世界经济规模取得了较大增长。但是,人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源安全挑战,能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。

那么,究竟什么是“能源”呢?关于能源的定义,目前约有20种。例如:《科学技术百科全书》说:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供所需要的能量”;《日本大百科全书》说:“在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、电能等来作功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源”;我国的《能源百科全书》说:“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量的载能体资源。”可见,能源是一种呈多种形式的、且可以相互转换的能量的源泉。确切而简单地说,能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。

能源是发展国民经济、改善人民生活的重要物质基础。目前我国能源形势相当严峻,能源生产严重滞后于国民经济的发展,能源消耗量逐年递增,能源总耗中有35﹪~40﹪为一次性的不可再生能源。不可再生能源的过渡开采利用,已经使人类面临着资源枯竭、环境恶化、生态平衡被破坏、气候变暖等一系列严峻的自然问题,由此引发的社会问题,甚至是政治问题更是层出不穷。如“两伊战争”和“海湾战争”就是极典型的代表。二战时的日本,为了掠夺能源,从中国东北盗采了大量的煤炭,运到日本后因没有地方可供堆放,最后不得不“填海造矿”,目的是为了满足其日益增长的能源需求,这批盗采的煤炭为战后日本经济的恢复作出了重要贡献。我国是一个建筑高能耗的国家,目前每平米的建筑能耗是发达国家的2~3

倍,我国城镇建筑能耗占全部建筑能耗30%以上,现有约500亿平方米的建筑物中90%仍属高能耗建筑。为使我国经济持续、稳定、协调发展,提高环境质量,必须从提高建筑中能源利用率和开发利用可再生能源入手,扭转能源紧张浪费严重的恶劣状况。

二、太阳能在建筑中的应用现状

我国南至北纬40的曾母暗沙,北至北纬53.50的漠河北极村,地域十分辽阔,有着极其丰富的太阳能资源。以北京市为例,全年总辐射量5036~5868MJ/(m2.a),相当于每平方米每年180~220kg标准煤燃烧所发出的热量;年日照时数2900~3100小时,日照百分率65%~73%,属于太阳能资源中等地区。由太阳辐射及气候的特点知,北京市利用太阳能资源具有极为有利的自然条件。

目前中国的太阳能利用方面以太阳能热水系统为主,太阳能与其他能源互补利用,应用场所以养老院、医院、学校、办公楼、低层住宅小区等作为重点对象。至2010年,全国新增太阳能热水器中居民用户占到86%以上。由于太阳能热水器的使用大多是老百姓自发行为,并且大型的太阳能热水工程不是很多,多数地区没有对太阳能热水器的使用情况进行过统计。

被动式太阳房也是我国利用太阳能较多的形式,在实际使用中主要有三种形式:直接受益式、集热蓄热墙式以及附加阳光房式。目前,在全国推广使用的多为组合式,即直接受益式与集热蓄热墙式相结合的太阳房。被动式太阳房主要分布在农村的民用住宅和中、小学校舍。全国对于被动式太阳能的应用,现无相关的扶持政策,已经大约有15年没有资金投入。除辽宁省营口市大石桥强制推广执行太阳能的使用政策,对于农村的建筑,如果不建造太阳房,土地部门就不予审批外,其余地区的被动式太阳房的兴建都属于农户自发行为。在东北被动式太阳能发展较好的地区有大连、鞍山等地。在山东有德州、临沂等地。在江苏有连云港、淮安、扬州等地。农村地区,每年可竣工被动式太阳房11万平方米左右。目前共有1300所中小学建造了被动式太阳房校舍。截止到2010年底,“三北地区”共有被动式太阳房320万平方米,占全国被动式太阳能建筑的四分之一左右。

三、太阳能在建筑中的应用技术

太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的清洁能源,具有安全、无污染、可再生和分布范围广等特点,越来越受到人们的重视,是今后替代普通能源发展的战略性能源。早在1999年召开的世界太阳能大会上就有专家提出,当代世界太阳能科技发展太阳能应用有两大趋势:一是光电与光热结合;二是太阳能与建筑的结合。

目前世界各国都在实施自己的“阳光计划”,如2005年德国政府就宣布推行“十万屋顶”计划,即在建筑物顶部大规模地铺设太阳能发电装置,既节省电力又利于环保。太阳能开发利用的主要形式是光热利用和光伏发电。经过这么多年的不懈努力,太阳能利用技术日臻完善,目前我国太阳能在建筑中的应用技术大概可以分为以下五个方面。

1、太阳能热水系统与建筑相结合的技术

目前我国的太阳能热水器行业已经日趋成熟,但是太阳能热水器如何与建筑的使用功能及建筑美观相结合,仍是我们需要重点研究的问题。具体应注意以下几点:首先建筑的使用功能应与太阳能热水器的利用有机的结合在一起,形成多功能的建筑构件,巧妙高效的利用空间,使建筑物的向阳面或屋顶得以充分利用;其次要同步规划设计,同步施工安装,节省太阳能热水系统的安装成本和建筑成本,一次安装到位,避免后期施工对用户生活造成的不便以及对建筑物产生结构性破坏;三是综合考虑建筑结构和太阳能设备协调和谐,构造合理,使太阳能热水系统和建筑物融合为一体,不影响建筑的外观;最后应优先采用集中式系统,有利于平衡负荷和提高设备的利用效率。

2、集群式太阳能供热制冷装置的研究应用

集群式太阳能供热制冷装置通过热超导太阳能集热管、太阳能空气源热泵、吸收制冷机等设备将太阳能的光能首先转化为热能,使用太阳能再加上电辅助加热方式,可直接用于采暖或制取热水。在夏天通过吸收式制冷机可将常温水转化为冷水,从而实现空调制冷。通过这样的方式实现太阳能冬季采暖、夏季制冷,一年四季制取热水,建筑的采暖、制冷能耗均来自太阳能,达到环保、节能的效果,为太阳能的使用开拓了一个新的领域。

3、被动式太阳能建筑设计及建造技术

最早的平板式太阳能在全国推广已有三十多年的历史,因太阳能的安装环境恶劣,现已进入性能衰退期,同时因其技术陈旧、施工质量和运行环境差,基本不能满足室内热环境的要求,极大地挫伤了人们利用这项技术的积极性。如果没有新技术出台或对现有太阳能建筑进行更新换代,将成为进一步推广被动式太阳能建筑的障碍。目前,被动式太阳能建筑设计及建造技术要点是:开发利用各种新型的集热蓄热墙体和空气集热器,提高围护结构的保温隔热性能,合理设计窗墙比,使用高效节能窗并考虑夜间移动保温设计,加强自动控制与运行维护,采用有效的遮阳或其它被动式降温技术来解决夏季过热问题等。解决了以上的关键技术问题将大大提高被动式太阳能应用技术在建筑节能中的作用,不仅仅在农村,甚至在城市节能建筑中也可大力推广被动式太阳能应用技术。

4、太阳能光伏发电板与建筑的集成技术

该技术是指将太阳能光伏发电板安装在建筑物的屋顶或向阳墙面上,同时满足结构维护和太阳能发电的功能要求。目前我国已有太阳能光伏幕墙的试点建筑,太阳能光伏幕墙是将太阳能电池与各类普通建筑玻璃结合制成可以发电建筑材料,产品包括各种晶体硅与非晶体硅太阳能光伏夹层玻璃、晶体硅与非晶体硅太阳能光伏中空玻璃等,不仅具有发电功能,还具有独特的美学效果,同时不影响作为建筑材料的各项功能。在德国,政府宣布推行的“十万屋顶”计划,就是在建筑物顶部大规模铺设光伏发电装置,是太阳能光伏发电与建筑集成技术的实例。

{太阳能建筑}.

5、太阳能照明技术

太阳能照明技术在我国已经大范围应用起来,它具有不用敷设线路、不受变电站远近限制,尤其适用于边远的山区、江、河、湖、海中的孤岛照明,它利用高效节能的LED面光源或点光源实现室内的白、昼照明,多种多样、造型各异的太阳能室外灯具还可实现夜间公园、景区、道路、广场以及广告照明,既节约了能源又美化了环境。

四、政府应加大力度推广太阳能在建筑中的应用技术

目前全国的太阳能应用状况是“政府支持,物业限制,散兵作战,艰难发展”,缺乏一批专业的、高素质的、横跨建筑与太阳能两大体系的设计施工队伍和长远的发展目标,太阳能产品质量良莠不齐,没有形成产、学、研合作的一个良好的社会环境。要实施其目标,需要有先进的技术、优良的人才以及相关的政策激励机制等作为保障。在节约常规能源的同时,大力发展可再生能源。对新建筑提出强制性节能要求,引导改造老建筑采用太阳能,这些都需要国家政策的引导和扶持。推广绿色能源是一项战略性决策,这个方面国外已有先例,以色列政府规定:凡27米以下的楼房必须安装太阳能热水器,并要求做到太阳能热水器与建筑完美结合、协调一致。否则不予立项。我们应该借鉴他国的先进经验,尽快建立健全适合我国国情的各项配套措施,现提出建议如下:

1、制定和实施可再生能源法的配套措施

进一步在法律、法规、政策措施、标准规范等方面完善可再生能源的配套措施,推动可再生能源的应用,加快制定可再生能源建筑应用激励政策以及关于住宅建筑利用太阳能的相关政策,为推进可再生能源尤其是太阳能在建筑中的应用创造良好的政策环境。

2、积极推动建设领域资源节约的制度与规范建设

篇三:《太阳能与建筑一体化应用技术》

太阳能与建筑一体化应用技术

一、国内外发展概况

太阳是一个巨大的能量源,每秒辐射到地球上的能量相当于500万t标准煤,太阳能是用之不竭的能源。在能源的供应越来越紧张当代,太阳能作为清洁的可再生能源,越来越受到人们的重视,应用领域也越来越广泛。据统计,我国2/3以上国土面积的年日照时间在2200 h以上,年辐射总量在502kJ/㎡以上,为太阳能的利用提供了有利条件。

根据太阳能的特点和实际应用的需要,目前在建筑节能方面的应用可分为光电转换和光热转换两种形式。{太阳能建筑}.

欧盟在太阳能与建筑一体化的研究及应用方面均处于世界领先地位。欧共体15国太阳能热水器集热面积正以35%的速度递增,2010年分体式太阳能热水系统总面积达到8155~10000万㎡。集热器的安装实现了太阳能与建筑的完美结合。集热器像天窗一样镶嵌于坡屋面、平铺于屋脊或壁挂于墙体,和建筑融为一体,增加了建筑美观又获得了能源。 美国作为世界上最大的能源消费国,为减少能耗和温室气体排放、调整能源结构,早在1997年就提出了“百万太阳能屋顶计划”,其目标是到2010年将在100万个屋顶或建筑物其他可能的部位安装太阳能系统,使美国的太阳能应用技术得到了极大的提高。。 为了加速我国光伏产业的发展和国内市场的开拓,我国政府2009年相继出台了一系列的扶持政策,如财政部于2009年3月26日发布《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》和财政部、科技部、国家能源局联合印发的《关于实施金太阳示范工程的通知》,建筑节能名列其中并优先支持太阳能光伏组件应与建筑物实现构件化、一体化项目;优先支持并网式太阳能光电建筑应用项目。

二、主要技术内容

“建筑太阳能一体化”是指在建筑规划设计之初,利用屋面构架、建筑屋面、阳台、外墙及遮阳等,将太阳能利用纳入设计内容,使之成为建筑的一个有机组成部分。 “太阳能与建筑一体化”分为太阳能与建筑光热一体化和光电一体化。

太阳能与建筑光热一体化是利用太阳能转化为热能的利用技术,建筑上直接利用的方式有:

利用太阳能空气集热器进行供暖;

利用太阳能热水器提供生活热水;

基于集热—储热原理的间接加热式被动太阳房;

利用太阳能加热空气产生的热压增强建筑通风。

目前利用太阳能热水器提供生活热水的技术比较普遍。

太阳能与建筑光电一体化,是指利用太阳能电池将百天的太阳能转化为电能由蓄电池储存起来,晚上在放电控制器的控制下释放出来,供室内照明和其他需要。光电池组件由多个单晶硅或多晶硅单体电池通过串并联组成,其主要作用是把光能化为电能。目前多采用把太阳电池组件发电方阵形成一个整体屋顶建筑构件来替代传统建筑物南坡屋顶,实现了太阳能发电和建筑的完美结合。

三、技术指标与技术措施

1. 太阳能与建筑光热一体化,按《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB 50364和《太阳能供热采暖工程技术规范》GB 50495技术要求进行。

施工过程应注意:保护屋面防水层,防止屋面渗漏;上下水管保温,最好放置室内减少热损;防雷、防风措施,消除安全隐患;安装位置宜在屋顶或阳台板;高寒地区应有防止结冰炸管的措施。

2. 太阳能与建筑光电一体化按《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》JGJ 203技术要求进行。

太阳屋顶政策限定示范项目必须大于50kW,即需要至少400㎡的安装面积,一般居民建筑很难参与,符合资格的业主将集中在学校、医院和政府等公用和商用建筑。

四、使用范围与应用前景

1. 使用范围

适用于太阳辐射总量在5000MJ/㎡的青藏高原、西北地区、华北地区、东北地区以及云南、广东、海南的部分低纬度地区。

太阳能与建筑光电一体化宜建小区式发电厂,不宜建单体光电建筑。

2. 应用前景

现阶段在经济发达、产业基础较好的大中城市积极推进太阳能屋顶、光伏幕墙等光电建筑一体化示范,在农村与偏远地区发展离网式发电,在小区推行太阳能热水,以太阳能屋顶、光伏幕墙等光电建筑一体化为突破口,太阳能在我国会有广阔的发展空间。

五、典型工程与应用实例

福建海西光伏发电系统,项目落地南安泉南工业园,金太阳示范电厂的装机容量达到3000kW,整个项目建在8幢标准厂房屋顶,占用屋顶面积3万㎡。

乌鲁木齐市华源·博瑞新村以太阳能真空管为组件的屋顶和外挂墙壁,热水供应,小区路灯和地下车库照明采用LED灯。

东营和利津将分别建设光伏7MW单晶硅太阳能电站和100MW单晶硅太阳能电站。东营电站年发电量948万度,年节约标煤3000多吨;利津电站年发电量1.3亿度,每年可节约标煤47000多吨,减少CO2排放量14万t。

太阳与建筑一体化应用(图5—5)。{太阳能建筑}.

图5—5 太阳与建筑一体化应用

篇四:《特朗伯墙与太阳能建筑》

特朗伯墙与太阳能建筑 特朗伯集热墙是一种依靠墙体独特的构造设计,无机械动力、无传统能源消耗、仅仅依靠被动式收集太阳能为建筑供暖的集热墙体。它由法国太阳能实验室主任FelixTrombe教授及其合作者首先提出并实验成功的,故通称为Trombewall(特朗伯墙)。特朗伯墙在冬、夏两季以及白天、夜晚的工作运行原理及要求均有所差别。

图为特朗伯墙在冬、夏季节白天、夜晚的工作原理。

特朗伯墙冬季白天工作原理

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特朗伯墙冬季夜间工作原理 特朗伯墙夏季白天工作原理

特朗伯墙夏季夜间工作原理

冬季白天,有太阳时,在集热墙与外层玻璃之间出现温室效应,薄片间层的空气被加热,通过集热墙顶部与底部的通风孔可以向室内对流供暖。夜间依靠墙体本身的储热则可向室内辐射供暖。在晚上,特朗伯墙上下两处的通风孔要关闭,玻璃和墙体之间最好设置绝热窗帘或百叶,以防止墙体向室内辐射传热的同时也向室外辐射散热。墙体向室内辐射的热量加热靠近墙面的空气,被加热的气流同室内气流通过对流得以向室内供暖。在夏季的白天,在集热墙和玻璃之间设置绝热窗帘或百叶等绝热层,绝热层外表面用浅色或铝箔以尽可能地反射太阳辐射。玻璃窗的顶部和底部的通风孔均开启,玻璃与绝热层之间的空气受太阳辐射加热上升,由顶部通风孔流出,冷空气则由底部通风孔进来,在此空气间层保持空气流动,避免温室效应造成的热空气在间层处聚积。夜间,玻璃上的上下两个通风孔依然保持开启,但此时,将墙体外挂的活动绝热窗帘等绝热层移开,使特朗伯墙的墙体向室外辐射散热,得到冷却。墙体冷却以后可继续从室内吸收热量。同时打开集热墙的上下两个开口,室外的冷空气从下口进入室内,室内

{太阳能建筑}.

2

热空气从上口排出,室夜间室外的冷空气同室内交换。

特朗勃墙系统的工作原理:室外新鲜空气经特朗勃墙系统加热后由风机经高效过滤膜(HEPA)泵入室内,置换室内污浊空气,起到供暖和换气的双重功效。简单地说,特朗勃墙可以最大限度地利用太阳能,将其转换成热能,以热空气的形式传递到室内,尤其适用于冬夏温差比大的地方及高寒区域。

其突出优点在于

(1)造价低廉,无需维护,并且容易与建筑立面相结合;

(2)供热量大,微能耗,从而降低运行费用

(3)提供新鲜空气,改善居民的室内环境,预防疾病。

(4)由于不断的技术改良,特朗勃墙系统的成本大大下降。它

作为一种外装饰材料,具有美观、醒目的特点。

技术指标

特朗勃墙系统的技术指标:经过测试,每平方米特朗勃墙板在冬季日照正常情况下可向建筑物内提供40m/h高于室外空气17~35℃的新鲜空气,每年可减少标准煤耗150kg。特朗勃墙新风系统在夏季可以为建筑起到遮荫的作用,相比没有特朗勃墙覆盖的墙面低5℃左右,间接地为空调节约了能源。由于特朗勃墙系统增加了墙面的隔热系数,可使室内冬暖夏凉,这是其他采暖设施无法比拟的。特朗勃墙技术目前巳广泛使用于加拿大、美国、欧洲及日本的住宅、厂房、学校、办公楼等不同用途的建筑上。

经济效益分析

安装1m特朗勃墙板需要1600元(包括框架材料),安装lm玻璃幕墙需要800元左右(高档的玻璃幕墙造价可达1000元以上),用特朗勃墙板代替玻璃幕墙只需要多花800元。而特朗勃墙板在冬季会以每天3.9元的回报速度来回馈用户,以此速度来计算只需要205天便能收回特朗勃墙建设的全部投资。特朗勃墙板的使用寿命在30年以上,无须维护,以每年能源价格上涨幅度为3%、通货膨胀率为25%、银行折现率(长期)为9%来计算,特朗勃墙系统在30年内给业主带来的平均投资回报率为17.5%。另外,特朗勃墙对环保和社会的效益贡献巨大。根据测算,在中国华北地区每百平方米特朗勃墙每年可节能折合人民币3-5万元,同时减少二氧化碳排放约40吨。

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篇五:《太阳能建筑》

太阳能在建筑当中的利用

建筑 0801 姓名 印文琛 学号 1691080133

一个屋顶就是一个“发电厂”,这即将

在南京成为现实,从全省建筑节能现场推进会上

获悉,南京南站将建成全球最大的建筑一体化太

阳能光伏发电系统。它的巨大屋顶每年将产生

640万度电能,最快明年4月以后,南京市民就能用上南站发出的电。这是太阳能光伏技术在建筑上的的利用成果。

太阳能建筑的概念及意义

太阳能建筑就是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、阳光充足而缺乏其他能源的地区,采用太阳能供暖、制冷,尤为有利。目前太阳能建筑还存在投资大,回收年限长等问题。

太阳能在我国建筑领域的传统利用形式

对于太阳能的利用和人类的历史一样久远 ,可以说是人类的本能。传统建筑对太阳能的利用比较简单却实用有效 ,其利用方法有朝向、采光、表面颜色等几个方面

(1)朝向及采光 人类早就发现太阳光是有方向性的,为了在冬季取得最大

限度的太阳热量,人们在建房时非常注意房子的朝向。在北半球一般都采用正南

方向。我国传统建筑也非常重视朝向,一般以南墙为主要采热面,南窗最多且面

积最大。最早的建筑只有门没有窗,,窗的出现大大

改善了室内的自然采光。我国传统民居(尤其是北方

地区) , 以南窗采光为主, 在建筑布局中, 都非常

重视南向建筑间距。在院落布局中 ,一些开井的设

{太阳能建筑}.

置 ,从天然采光角度看 ,可以看作是采光井。

(2)表面颜色 世界各国的传统建筑中,寒冷地区的建筑偏重于深色,阳光强烈的地方建筑偏重于浅色。我国北方地区常用褚红色、青灰色,而南方温暖地区的墙喜欢刷白色,这些都是通过墙和屋顶的颜色来利用太阳能的。

太阳能在现代建筑中的综合利用 太阳能建筑按照采暖系统的不同可分为主动式和被动式两种。

(1)主动式太阳能建筑需要一定的动力进行热循环 ,主要由集热器、管道、储热装置、循环泵、散热器等组成。

原理: 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。如将蓄热器埋於地层深处,把夏季过剩的热能贮存起来,可供其他季节使用。

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。一般说来,主动式太阳能建筑能够较好地满足住户的生活要求,

可以保证室内采暖和供热水,甚至制冷空调,但设备复杂,投资昂贵,需要辅助

能源,而且所有的热水集热系统都需要有防冻设施,这些缺点造成主动式太阳能建筑目前在我国难以推广应用。

(2)被动式太阳能建筑 就是不用任何其他机械动力,只依靠太阳能自然供暖的建筑,白天的一段时间直接依靠太阳能供暖,多余的热量为热容量大的建筑物构件(如墙壁、屋顶、地板) 、蓄热槽的卵石、水等吸收,夜间通过自然对流放热,使室内保持一定的温度,达到采暖的目的。被动式太阳能建筑集蓄热构件与建筑构件于一体,一次性投资少,运行费用低,但这种集热方式昼夜温度波动较大。

蓄热墙式太阳能利用工作原理

被动式太阳能建筑的类型很多,按照利用太阳能方式的不同,可以分为以下五种 :

直接收益式:在房屋的朝阳面设置大面积双层玻璃窗,利用室内的地面和墙体,作为蓄热体吸收太阳能。蓄热体可用混凝土、砖、石等材料,表面最好用深色。白天蓄热,夜间利用所蓄热能供暖。

水墙式:将朝阳墙面做成装水的墙体,墙外设玻璃幕墙,两者之间留出空气隔层。在冬季的白天,阳光把水墙加热後向室内散热﹔夜晚关闭活动的隔热保温板,使已蓄热的水墙能保证室内热量不致散失。夏季还可利用水墙作为隔热墙之用,防止辐射热入室。

蓄热墙式:将朝阳墙面做成厚重实墙,外涂黑色,外层设玻璃幕墙,两者之间留出空气隔层。实墙上留出适当的采光面积,上、下留洞口。白天室内的冷空气通过下部洞口,进入空气隔层受热上升,经由上部洞口进入室内,如此形成对流循环,室内温度即可不断提高。夜间将洞口关闭,并下帘幕,使室内热量不致散失。夏季开启厚墙和玻璃幕墙上的小窗,可通风降温。

太阳温室式:在房屋外部建一玻璃温室,与室内有洞口相通。白天太阳将温室加热後,实墙已蓄热,热量即散入室内。实墙也可设计成隔热用的水墙。温室也可以作为一个附加的、阳光充足的空间,作为生活起居之用,可以种菜、栽花或作室内绿化,但在夏季要有遮阳措施。

屋顶水池式:在屋顶上用透明材料做成水袋或水池,上盖活动式隔热保温板。在冬季的白天,将保温板拉开,太阳将水加热,夜间关闭保温板。水有较大的热容,可持续向室内散热。夏季的白天大部分阳光被保温板所反射,

其馀被水吸收,水袋或水池起隔热作用﹔夜间打开保温板,使之散热、降温。 太阳能热水器的利用

近几年,太阳能热水器在我国得到了普遍采用,截止到 2000 年底,太阳能热水器的生产企业已达1000 多家,年产量 600 万㎡。太阳能热水器是最基本的,并且是比较经济的太阳能热利用装置。在我国太阳能热水器的设计制造技术比较成熟,已有多年的使用经验。

太阳能热水器按照其工质流动方式不

同 ,一般可分为闷晒式、循环式和直流式太

阳能热水器。其一般由集热器、贮热装置、

循环管路和辅助装置组成。现在主导产品是

全玻璃真空管太阳能热水器,并向光、电智

能化发展。

现在突出的问题是我国太阳能热水器的利用基本上仅限于单个的家庭的安装使用,且由于太阳能热水器体量较大和屋顶安装的无序,严重影响了建筑物的屋顶保温、隔热、防水和建筑物的景观效果,也往往由于热水器在屋顶的管道过长,冬季出现冻结的现象,影响热水器的正常使用。此外,家庭单独安装热水器还存在着严重的安全隐患,一方面因为当前我国的建筑物屋顶基本上都没有考虑安装热水器的荷载问题,现在一些屋顶上密密麻麻装满了热水器,无形中加大了原有屋面的荷载;另一方面因为建筑物没有考虑热水器的安装,没有预留有关安装的预埋件,再加上一些安装人员的责任心差,仅仅用铁丝等固定于烟筒等部件上,极不安全。

篇六:《特朗伯墙与太阳能建筑》

特朗伯墙与太阳能建筑

1.摘要:本文阐述了特朗伯墙与太阳能建筑对我国住宅建设的意义,探讨了住宅建设中影响太阳能建筑发展的相关因素,指出大阳能建筑将成为节能省地型住宅建设的重要途径。

关键字:特朗伯墙 太阳能建筑 节能

2.引言:随着我国国民经济和人民生活水平的持续快速发展,能源问题与环境问题一样,已经成为影响中国经济和谐发展的关键因素。特朗伯墙与太阳能建筑将在调整住宅能耗结构、保障建筑能源安全,降低温室气体排放、保护大气环境,解决农村和偏远地区用能、提高国民生活质量,以及推进和实施我国住宅产业化政策等诸多方面产生积极的影响。

3. 设想、措施、方案的阐述

特朗伯墙位于建筑物向阳面,由蓄热物质(thermal mass, 例如石材、混凝土、土坯砖、或水箱)构成,通常还包括空气间层、绝热玻璃和通风口,从而形成一个大的太阳能热量收集装置。

传统意义上的太阳能建筑指经设计能直接利用太阳能进行采暖或空调的建筑,随着太阳能利用科技水平的不断提高,太阳能建筑已经从太阳能采暖建筑发展到可以集成太阳能光电、太阳能热水、太阳能吸收式制冷、太阳能通风降温、可控自然采光等新技术的建筑,其技术含量更高,内涵更丰富,适用范围更广。

利用特朗伯墙建造以太阳能为主要供暖途径的新型建筑,要充分考虑区域气候特征和经济发达程度的差异,西部经济欠发达而太阳能资源又丰富的地区,应以被动利用太阳能建筑为主,而对于经济发达的沿海地区,夏季炎热、冬季阴冷,又具有冬季采暖、夏季空调的生活需求和经济能力,应积极扩大综合利用太阳能建筑新技术的投资环境、理念基础和政策优势,并作为实施太阳能采暖制冷、防潮隔热技术示范推广的首选地区。

将集热墙向阳外表面涂以深色的选择性涂层加以吸热并减少辐射散热,是该墙体成为集热和储热器。带到夜间又称为放热体。冬季白天有太阳时,主要靠空气间层被加热的空气通过墙体与底部通风孔向室内对流供暖;夜间则主要靠墙体本身的储热向室内供暖。{太阳能建筑}.

如果是建筑物北侧空气较冷的地方,这时建筑物北墙和特朗伯墙底部以及玻璃顶部通风都开启,将活动隔热层移开使特朗伯墙露出向太阳辐射,使玻璃和特朗伯墙之间空气升温,从玻璃顶部通风口流出,促使空气经特朗伯墙底部通风口流出同时通过北墙通风孔,冷空气又循环的进入室内。损;在防热期开启,利用热压差不断把下面的冷空气抽上来,加强对流散热。

4. 对所提设想、措施、方案的论证

根据特朗伯墙的工作原

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