高层建筑太阳能热水系统及节能替代产品

高层建筑太阳能热水系统及节能替代产品（共2篇）

1.高层建筑太阳能热水系统及节能替代产品 篇一

我国太阳能节能建筑未来发展前景展望

太阳能是永不枯竭的清洁能源，目前已经得到了蓬勃发展，孕育着巨大的潜在经济利益，成为世界各国可持续发展的重要选择。而太阳能在建筑中的应用，又是现阶段太阳能应用最具

发展潜力的实用领域。

好多人问我，太阳能的前景怎么样，投资怎么样?我说31年前我就把我的一生投入到太阳能的研究领域，可见其发展前景。人类发展，需要能源，需要绿色，谈到绿色，就要谈到低碳，因为绿色的基础是低碳。因而，我们要学习世博展览会上别的国家的节能技术，力求节能低碳。

很多人都感觉到青海的空气新鲜，少污染，天空很蓝，如果在这里建一个绿色低碳的生态园区，效果会更明显。

在西藏阿里地区我们建了太阳能建筑，效果非常好，不同的国家、不同的地区、不同的人标准是不一样的，在那样寒冷的地区，能把零下几十度的温度提高到零度，已经非常好了。所以应该根据实际情况，发展太阳能建筑。

人的需求是无止境的，好多消耗都是不需要的，节能减排不仅仅是工业技术的减排，而是要从每一个人做起，每一个人都能做到节能减排，效果就不一样了。

太阳能研究中心应该放在西北，不应该放在北京。如果要研究太阳能，就要到太阳能资源丰富的地方去，研究并解决那个地方的实际问题。

太阳能要理性地去发展，现在人人都在讲光伏，讲太阳能，老实说太阳能太热了，需要理性发展。如果要上这方面的项目，就要理性研究它，科学规范。面对我们目前存在的问题，必须要科学研究解决。

要依托资源优势建设绿色能源新青海。如果我们青海在太阳能构建生态化方面，有所作为，是十分了不得的事情。房屋的建设从低端到中端到高端，虽然有不同的需求，但构建都是生态环保的，这就非常有前途。如果房屋实现构建化，附加值就上去了。

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2.高层建筑太阳能热水系统及节能替代产品 篇二

建筑节能是技术进步的重要标志;新能源利用是建筑可持续发展的重要步骤。

建筑节能主要采取以下四项措施:

1)减少建筑物的外表面积

建筑物外表面积衡量值是体形系数。控制建筑物体型系数重点在平面设计,平面凹凸过多,建筑物外表面积就会增加。例如:住宅设计中,经常遇到卧室卫生间开窗问题,由于该卫生间靠内,开此窗凹入平面很多,无形中增加了建筑物外表面积,还有凸窗、晒台等对建筑节能很不利。所以,平面设计时,应综合考虑各种因素,在满足使用功能的前题下,使建筑体型系数控制在合理范围。

此外,在立面造型,层高控制等方面也会影响建筑物体型系数。近年来许多高层建筑采用矩形平面及矩形组合,使建筑物的外表面积相应减少,整体尺寸和谐,保证建筑物美观,这对节能是有利的。也体现了设计理念新构想。

2)重视围护结构设计

建筑物的能源、热工消耗主要反映在外部围护结构上。围护结构设计主要包括:选择围护结构材料和构造、确定围护结构传热系数、外墙受周边冷热桥影响下其平均传热系数的计算、围护结构热工性能指标及保温层厚度的计算等。

在外墙外侧或者内侧增设一定厚度的保温材料,以增加墙体的保温系数,是墙体节能主要手段。目前,外墙保温多采用聚苯乙烯泡沫塑料板等材料。在施工中要遵照保温板操作程序,加强保温板的固定件和拐角联接,保证施工质量,才能达到节能效果。

屋面是热量波动最大的部位,需要采取措施增强保温隔热层厚度。

3)正确控制窗墙面积比

与外部环境接触面大的还有外门窗。一般统计表明,门窗占全部耗热量的50%以上。对门窗进行节能设计就会明显地提高节能效果。所以要选择热阻值高的门窗材料。目前门窗材料常用塑钢料、有节能措施的断热铝合金料、低辐射镀膜中空玻璃。窗户气密性能要好;要正确控制窗户与墙面积比值;北向不应采用飘窗;其它方向不宜采用飘窗。

在实践中,建筑物为立面效果需要,多采用大面积窗户。当无法改变窗户面积的情况下,也应采取措施:如尽量将窗户移向南侧、增加窗户固定扇、加强门窗密闭性,并根据规定进行权衡判断计算。以达到建筑物的整体节能效果。

4)加强其他部分的保温隔热措施

其它一些部位的保温隔热措施。如对地板、栏板、楼板、冷热桥部位等进行节能保温处理;严寒地区对建筑物四周内外地面处理;不采暖楼梯间墙面、入户门的处理;阳台楼地面及门窗处理等。

值的一提的是:与外接触的门要选用保温门、飘窗要采用,上下挑板、侧板等,只要与外界有接触的板都必须进行保温节能处理,

目前,建筑采用专用的节能设计软件,通过综合计算满足各项热工指标。要根据热工指标采取构造措施,使建筑物整体满足节能要求。

5)采用其他节能控制措施,综合实现节能目标

另外,采用节能控制措施(如安装热量表,热量控制开关等),使室温保持均衡,也是减少能耗的必要手段。

其实建筑节能的主要内容除采暖、空调外,还包含有通风、热水、炊具、家用电器、照明等。如果,这些用电器都用上了节能设备,那么,节能目标就能实现。

2 太阳能建筑

太阳能建筑分为主动式、被动式两类。使用机械装置收集、蓄存太阳能,并在需要时向房间提供热能的建筑,被称为主动式太阳能建筑;根据当地气象条件,在基本不增加机械设备的条件下,通过建筑布局、构造处理、选择适当热工材料,使建筑本身能够吸收、蓄存太阳能量,从而达到采暖、空调、供给热水的建筑,称为被动式太阳能建筑。

太阳能建筑平面布局应尽可能将长边做为南北方向。使集热面处于真南(非磁南)方向±300以内,并根据当地的气象条件地理位置做适当调整,以得到最满意的阳光辐射能。

集热蓄热墙间接受热是被动式太阳能建筑的一种方式。如图1所示,它充分利用南向太阳辐射量大的特点,在南墙面上加一层透光外罩,使透光外罩与墙体之间形成一道空气层。为了使透光外罩内最大限度得到太阳辐射能,在空气层内壁表面涂有吸热材料。当太阳的幅射能照射的时候,加热了空气层内的空气和墙体,这时吸收到的热量分为两部分。一部分气体加热后利用温差形成气流,通过与室内相连的上下通风口,与室内空气进行循环对流,从而使室内温度上升;另一部分使墙体受热后,利用墙体的蓄热能力贮存热量,当夜间到来的时候,使墙体贮存

热量向室内辐射,从而达到昼夜采暖的目的。

夏季到来的时候,如图2所示,将透光外罩内的空气层与室外连接的通风口打开,与室内相连的通风口关闭。室外通风口的上部通向大气,下部通风口最好处于与周围空气温度低的位置相连(如阴凉地段、地下空间等)。这样,当空气层的温度加热后,气流迅速向上部通风口流动,将热空气排向室外,随着空气的流动,通过下部通风口的凉空气引入空气层,这时空气层内的温度低于室外温度,室内热量通过墙体向空气层散热,从而达到夏季降低温度的作用。

从被动式太阳能工作原理看出,材料在太阳能建筑中占重要位置。透光材料:过去采用玻璃,透光率一般在65%~85%,而现在采用采光板,透光率可达92%。蓄热材料:采用具有一定厚度的墙体、或改变墙的材质(如采用水墙做蓄热体)以增加墙体的蓄热。另外,增加贮热间也是一种蓄热方法,贮热间的传统做法,是将卵石堆放在贮热间内,热空气流过贮热间时加热卵石,等到夜间、阴雨天时,可将卵石散出的热量再输送到室内。

由于被动式太阳能建筑简单易行,太阳能建筑得到广泛应用,象多层建筑、通信台站、道班、民宅等。目前,高层建筑也应用这一原理:将玻璃幕墙分层设置,在外墙楼板上下联接处设可控式进出风通口。这样,既应用了太阳能又美化了立面,是太阳能技术的具体体现。

主动式太阳能建筑就是利用机械设备将收集到的热能输送到各个房间。这样,就可以扩大太阳能的吸收面,如屋顶、坡面、院落等凡是太阳辐射强的地方,都可以做太阳能的吸收面。同时还可以在需要的地方设置贮热间。可以将采暖系统、热水供应系统组成一体,应用有效的热能控制设备,使太阳能利用更加合理。

图3~图6展示一个主动式太阳能采暖的运行过程。该系统装有两台风机,一台是太阳能集热器风机,另一台是供暖风机。当依靠太阳辐射直接采暖时,如图3所示,两台风机都运行,使房间里的空气直接进入太阳能集热器。然后,再回到房间(若阴雨天时间较长考虑到热量不够时,可在系统图示位置设辅助加热器),此时,贮热间不工作。热空气系统使用电动风门控制气流,直接采暖时,空气控制器中两个电动风门转到使空气流向房间位置。在太阳能集热器出口处设热水盘管可以使房间的热水供应系统与太阳能采暖系统成为一体。

当太阳能集热器收集到的热量超过房间的需要时,如图5所示,集热器风机开动而采暖机风机停止。通向房间的电动风门关闭。从太阳能集热器出来的热空气向下流向贮热间卵石层,把热量贮存在卵石里,直至卵石层全部被加热,使贮热间蓄热达到饱和为止。

当夜间没有太阳辐射时,就要从贮热间里取热。如图4所示,此时关闭空气控制器中第一个电动风门,打开第二个电动风门,启动供暖风机,使房间的空气循环由下向上通过贮热间卵石层加热,再返回到供暖调节系统。当贮热间有足够热量时,进入空气调节器的空气温度只比从太阳能集热器直接出来的气温低一点。这一过程将持续到贮热间卵石层的热量差不放完。然后,若设有附助加热器时,可启动助附加热器。

如果贮热间卵石层热量已饱和,或者夏季无采暖要求时,如图6所示,太阳能集热器仍然工作,用于加热使用热水供给系统。

太阳能建筑种类很多,工作原理基本一致。有些建筑以水做媒介进行热交换。这样,系统内的所有设备在同样热效应的条件下,体积大大减少,同时还可以与其它能源共同使用一个采暖系统,这是采用水做媒介的最大特点。

另一类能源是采用地热做热源。工作过程是将地下水热量提取后,通过采暖系统将热量送到房间;制冷时反向运行,工作原理如同空调机组。它的缺点是,机组连续工作时间较长时,热量有可能供应不足。因此,在地热资源丰富的地区比较适用。

3 新能源建筑的展望

太阳能的集取只能在太阳辐射的情况下进行,阴雨天、夜间就采集不到热量,所贮蓄的热量也十分有限,而阴雨天也是房间最需要热量的时候,这就阻碍了太阳能建筑的发展。如果,将地热能(或其它能源)与太阳能结合起来使用,取长补短,采取必要的节能措施、能源转换措施;合理的热能控制技术;应用良好的热工材料。那么,舒适、环保、节能、新型建筑必然会得到很大发展。

由此看来,节能、新能源的应用是一个综合性应用技术。根据个人看法,节能、新能源建筑要得到全面发展,就应该解决好如下问题。

1)具有良好的节能措施。新能源的利用是以节能措施为依托的,建筑围护结构的保温性能就显得很重要。因此,外墙、外门窗、与外界接触的楼板等部位的保温措施,要满足国家、地方、行业节能设计标准和技术规程。

2)要解决热能综合利用的控制技术。如前所述,单独的太阳能、地热能利用都有一定的局限性。新能源的应用要根据当地的自然资源状况,进行综合利用,这是一个好方法。如果再加上必要的辅助热源,那么,节能、新能源建筑将在任何条件下都能为室内提供满意的热源。

综合热能控制技术就是根据建筑物的室内温度要求和热源的供给情况,自动转换对房间的热量供给,以达到房间温度稳定。根据目前自动化控制技术的发展,热工材料、热交换设备、热敏元器件的技术进步,低成本地解决这些问题是可能的。

3)节能、新能源最适用的应该是太阳能,而节能、太阳能的利用对建筑物的外观影响较大。在建筑设计中,解决建筑立面、屋面收集阳光的外观设计,不仅关系到热能效率,同时也关系到建筑物的整体美观。