論太陽能熱利用和建筑一體化的應用

摘要：隨著我國城市化發展進程的加快，城市人口不斷增加。為解決城市居民的居住難題，建設中、高層建筑已經成為當前城市建筑設計之主流，導致建筑的耗能出現了大幅度的增加。與此同時，城市居民對于生活品質的要求也在持續提高，這就要求引入太陽能熱利用，并且融合到建設設計之中，從而實現太陽能熱利用和建筑一體化運用。本文分析了應用太陽能的突出優勢，闡述了太陽能熱利用和建筑一體化的主要方式，

關鍵詞：太陽能；熱利用；建筑；一體化

隨著我國城市化發展水平的持續提升，城市人口集聚化的步伐也在加快。為更好地滿足人民群眾的生活需求，越來越多的中、高層建筑拔地而起。如此一來，加快利用新能源來落實建筑節能也就變得十分重要了。太陽能是一種沒有污染的可再生能源，如果能夠合理地利用完全能夠在根本上降低我國各類城市的能耗，太陽能熱利用和建筑一體化已成為今后發展的必然趨勢。

一、應用太陽能的突出優勢

目前我國正處在工業化與城市化發展進程之中，能源消耗量非常大，我國一年能耗大約達到了全球一年總能耗的1/3以上，而在我國的總能耗之中又有1/3屬于建筑能耗。由于我國城市化的持續發展，現有各類建筑當中超過95%以上都屬于高能耗建筑。怎樣切實控制與降低建筑物的能耗，已經成為擺在我們面前的重要課題。我國目前每一年都將近二十億平方米的新建筑物建成，其中超過70%是住宅，而如今的建筑物又以中、高層建筑物為主。為切實減少能耗，首先要盡可能保證正在施工或者即將開工的建筑物不再成為新的高能耗建筑。在能源與環境污染的巨大壓力之下，太陽能具有的突出優勢得到了戰線。一是太陽能是最豐富的一種可再生能源。依據一項統計，我國超過2/3地區的太陽能的年日照時數達到了2200小時以上。二是我國建筑運用太陽能熱已取得了良好成效。使用太陽能進行取暖以及太陽能光電在建筑中的運用極為方便。三是太陽能熱能夠運用于各類建筑，中、高層建筑通常單位體比較多，要用到很多熱水并保持通風，而太陽能熱則可節約大量熱水以及空調熱能耗。

二、太陽能熱利用和建筑一體化的主要方式

一是太陽能光伏發電系統。主要有光伏陣列、蓄電池以及控制器、逆變器等各部件。光伏陣列作為該系統中的中心部件，是系統當中價值最大的，能夠把太陽輻射能轉成電能，或是送至蓄電池加以存儲并在需要時再予以釋放，或是直接予以負載?？刂破魉刂频氖窍到y工作中的狀態，并且能夠對蓄電池進行充電保護與過放電保護，而控制器可選項中還可選擇別的附加性功能。逆變器把系統中發出的直流電能轉為各種型號的直流或者交流電能。二是太陽能熱水系統。該系統的主要工作原理是通過集熱器把采集到的能量運用光熱轉換，形成熱水，其后再通過循環管道送至蓄熱水箱，水通過循環進入到集熱器，水箱之中的熱水可以供居住者們使用。太陽能的采暖同樣屬于太陽能的熱水系統，它主要是兩個部分所構成的，即集熱回路和采暖回路。集熱回路和太陽能供熱水系統所具有的集熱回路是一樣的，是由集熱器與蓄熱水箱共同建構而成的。在進行采暖時，室內散熱器需要有相應溫度，并通過蓄熱水箱為散熱器提供需要的熱量。一旦蓄熱水箱之熱量難以滿足負荷時，電磁閥就會切斷蓄熱水箱和整個系統之間的聯結，并通過輔助熱源加以供暖。

三、進一步促進太陽能熱利用和建筑一體化的對策分析

（一）在政策補貼上予以大力扶持

對于在建筑中積極使用太陽能熱的開發商，政府部門應致力于實施扶持措施，對于建筑企業以相應的資金性補貼。對各位太陽能用戶來說，太陽能熱利用所節約下來的經濟價值并不是很多，但對于整個國家來說，太陽能熱利用對節能減排具有十分巨大的效益。正是因為這個原因，政府部門要認真制定出具體政策，對于太陽能熱利用和建筑一體化予以一次性補貼，從而讓太陽能初始投資能與常規能源熱系統的初始投資有所接近，從而讓太陽能熱利用中所形成的經濟效益變得更為顯著，從而促進了太陽能熱利用和建筑一體化的全面推廣。

（二）健全建筑耗能識別管理機制

從整個生命周期視角來加以分析，較高的初始投資在使用中往往就能得到良好的經濟效益，但住宅建筑消費者和實際投資者分別是不一樣的主體，兩者間利益具有相當大的差別，如果要讓兩者間的經濟利益能得到統一和協調，就應當健全完善全面管理體系，從而對兩者利益加以關聯，該體系就是住宅耗能識別系統。這一系統能依賴于對安有傳統熱水器的建筑物與安有太陽能熱設備的建筑物實施耗能對比，從而更急客觀、公正地對耗能狀況加以分析，并且得出什么耗能模式更加經濟和適用，所以要積極加強消費者們對太陽能熱一體化建筑之了解。在此情況之下，太陽能熱利用建筑投資者就可運用自身所掌握的耗能優勢來合理地提升太陽能熱利用住宅的銷售價。當然，消費者在掌握了解太陽能熱利用一體化建筑的突出優點，也更易于接受該價格，從而在確保消費者和投資者經濟利益的基礎上，持續促進太陽能熱利用一體化建筑市場之發展。

（三）提高技術和裝備整體水平

把太陽能熱利用技術全面推動到建筑節能綜合機制當中。要積極發展與推廣太陽能熱利用節能建筑，并且逐漸把太陽能的運用列入到城市建筑節能體系之中加以考慮。對已經納入到建筑業應用的部分示范類工程、示范性綠色建筑創新等，均要有步驟地推廣運用太陽能熱利用和建筑一體化技術等。對那些在建筑施工過程當中未能實施太陽能建筑一體化建設工程，從而積極推動建筑一體化和太陽能熱利用的推廣與使用。在此基礎上，政府相關部門應當在建筑太陽能熱體系之中列出總體思路和路線方針政策。要運用各類形式來大力宣傳建筑一體化太陽能熱力系統對我國經濟社會發展的重大現實意義。要建立起精通建筑太陽能熱機制的管理人才和技術人員的隊伍，積極開展信息溝通與支持，建立有關的資源信息網站以及服務機制，并且運用及時而有效的信息傳播方式來指導太陽能產業實現新的發展。

四、結束語

綜上所述，太陽能熱利用和建筑一體化在我國尚處在起步階段。建筑設計人員在進行方案設計時就要將太陽能熱利用作為建筑設計的重要組成部分來規劃。為了讓太陽能類產品能夠切實融入到建筑行業之中，應當深入研究太陽能熱利用和建筑保持一體化的方案，并注重于推進太陽能熱利用類產品標準化與規范化建設，強化和建筑設計部門之間的密切合作，從而讓太陽能熱利用能夠盡快地列入到建筑設計技術規范之中，讓其能夠真正成為建筑的重要配套設施。下一步，要更加充分地運用太陽能這一既豐富又沒有污染的綠色環保能源，創設出更加舒適的人居環境，從而切實推動太陽能熱利用和建筑一體化的進程。

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作者簡介：

趙舵（1988.06-）男，漢族，甘肅武威人，助教，工學學士，主要從事太陽能熱利用與光熱轉換方面的研究。