文档介绍：太阳能在建筑中的利用
太阳能在建筑中的利用
摘要:本文分析了目前太阳能利用中出现的一些问题,介绍了太阳能利用与建筑一体化的新构想,对几种常用的太阳能利用的实施方式进行了分析比较,希望对太阳能的利用和建筑的节能有一定的参考价值。关键词:太阳能; 节能;绿色建筑
中图分类号:TK511文献标识码:A文章编号:
前言:
随着石油资源的大量消耗,全世界出现了能源危机,我国的经济发展也面临着越来越严重的能源短缺制约,开发国内丰富的太阳能资源,是可持续发展的必由之路,也是缓解能源紧张的“阳光”之途。在西方国家,太阳能不仅仅用于热水系统,同时还包括太阳能发电、太阳能取暖、太阳能空调制冷等等,而我国目前还没有把太阳能完全应用到建筑设计理念中,我国对太阳能的利用远远没有达到西方国家对太阳能利用的多元化。

太阳能建筑的发展大体可分为三个阶段:第一阶段为被动式太阳房,是一种完全通过建筑物结构、朝向、布置以及相关材料的应用进行集取、储存和分配太阳能的建筑。第二阶段为主动式太阳房,是一种以太阳能集热器与风机、泵、散热器等组成的太阳能采暖系统或者与吸收式制冷机组成的太阳能空调及供热系统的建筑。第三阶段是太阳电池的应用,为建筑物提供采暖、空调、照明和用电,完全能满足这些要求的话,称为“零能耗房屋”。
被动式太阳能建筑
被动式太阳能建筑是指太阳能向室内的传递不借助于机械动力,完全由自然的方式,即蓄热体进行的建筑形式。所谓蓄热体一般指可以储存热量的集热体,蓄热体相对于建筑物构造体有附属于或不附属于两种存在方式。若属于构造一部分,则一方面支撑建筑物,另一方面具有储热体的功能。不为构造体的蓄热体能很简单地设置于建筑物中,可灵活增减,配合季节调节室内温度。被动式太阳房主要根据当地地理、气候环境,通过合理布置建筑方位,使窗、墙、屋顶等建筑物本身构件相互配合,以自然交换的方式,在冬季采集、保持、贮存、分配太阳能,解决建筑的采暖问题,同时夏季又能遮蔽太阳辐射,散逸室内热量,从而使建筑物降温,达到冬暖夏凉效。
主动式太阳能建筑
主动式太阳能建筑是通过高效集热装置来收集获取太阳能,然后由热媒将热量送入建筑物内的建筑形式。主动式太阳能房一般包括(1)单独的太阳能集热器,用水或空气作为传热流体。(2)储能装置,储存收集到的能量供夜间或阴雨没有阳光的天气使用。(3)辅助能源系统,在阴、雪天气太阳能量不足时,使用辅助能源系统进行采暖或制冷。它对太阳能的利用效率高,不仅可以供暖、供热水,还可以供冷,而且室内温度稳定舒适,日波动小。
零能耗建筑
其主体思想是将能把太阳能转化为电能的半导体材料直接镶嵌在墙壁的外表面和屋顶上,取代在屋顶上安装笨重的太阳能收集装置,从而实现太阳能利用与建筑的一体化,并通过所产生的电能来驱动室内的用电设备实现室内的采暖、照明、制冷等,以满足居住者生活的需要。这种建筑基本不消耗煤炭、石油、电力等不可再生能源,就能维持建筑的正常运转需要。零(微)能源建筑的主要特点是除了强调建筑围护结构被动式节能设计外,将建筑能源需求转向太阳能、风能、浅层地热能、生物质能等可再生能源,为人类、建筑与环境和谐共生寻找到最佳的解决方案。

我国有着丰富的太阳能资源,每年获得的太阳能约