建筑工程中低能耗太陽能采暖技術(shù)的應(yīng)用分析

蔣賢存

（金海重工股份有限公司，浙江 舟山 316291）

1 被動式太陽能采暖技術(shù)

被動式太陽能采暖技術(shù)指的是合理分布建筑的朝向和周圍的環(huán)境，科學的處理建筑的內(nèi)部空間和外部的形體，正確的選擇建筑材料和建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)造，保證建筑能夠在冬季有效的吸取和儲存太陽能，從而減少其他能源資源的消耗。

1.1 直接受益式

目前，應(yīng)用最廣泛的方式就是直接受益式。房間直接作為集熱蓄熱體而存在，白天，房間內(nèi)的地面和墻體就可以吸收從南向玻璃窗中透進來的陽光；夜里，這些熱量就會釋放出來，提高或維持室內(nèi)的溫度。這種方式只需要十分簡單的構(gòu)造即可，并且在安裝和日常維護方面也比較的簡單。這種方式可以密切的配合建筑功能，從而可以有效的立面處理建筑；注意：建筑應(yīng)該朝向南偏東西30°以內(nèi)，這是因為室內(nèi)溫度會有著比較快的上升速度，并且有著比較大的室內(nèi)溫度波動，從而有效的進行冬季集熱。

1.2 集熱蓄熱墻式

集熱蓄熱墻式就是將帶有玻璃罩的蓄熱墻體設(shè)置在向陽的一側(cè)，它從實質(zhì)上屬于間接式的太陽能采暖系統(tǒng)，在墻體材料的選擇方面，應(yīng)該盡量選擇有著較好蓄熱性能的材料，比如混凝土、磚、土以及水等。墻體將太陽能輻射之后可以將能量輻射到室內(nèi)，對墻內(nèi)表面空氣形成加熱的作用，同時，對流作用也可以起到升溫的作用。最好將通風口設(shè)置在墻體的上下部位，這樣就可以與室內(nèi)冷空氣形成對流循環(huán)，從而升高室內(nèi)的氣溫。

2 太陽能采暖技術(shù)

2.1 太陽能采暖系統(tǒng)的組成和工作原理

太陽能采暖系統(tǒng)屬于主動式太陽能利用系統(tǒng)，這種系統(tǒng)主要包括兩種組成部分，集熱和氣流輸送，房間作為蓄熱器而存在。集熱系統(tǒng)主要包括三個部分，垂直墻板、遮雨板和支撐框架。而風機和管道則構(gòu)成了氣流輸送系統(tǒng)。

通常，在建筑外墻的外側(cè)往往覆蓋著太陽能板材，上面設(shè)置一些小孔，然后通過計算來確定與墻體之間的距離，大致在200mm左右，形成的空腔要連接到建筑內(nèi)部通風系統(tǒng)的管道，將風機設(shè)置在管道中，從而可以將空腔內(nèi)的空氣抽走。

在太陽的照射下，太陽能板會快速的升溫，在風機的作用下，太陽能墻板和墻體之間的空氣間層就會形成負壓，在負壓的作用下，空氣間層就會進入一些通過太陽能墻板上空洞的室外冷空氣，然后就出現(xiàn)了加熱過程，太陽能墻板不斷加熱的熱空氣就會通過風機的管道系統(tǒng)而到達房間內(nèi)。通常，可以將深色設(shè)置為太陽能墻板的外表顏色，這是因為深色可以吸收更多的太陽輻射，而淺色則可以有效的減少損失的熱量。

太陽能墻板材的主要構(gòu)成是1～2mm厚的鍍鋅鋼板或鋁板。外側(cè)涂層一般采用黑色或深棕色，這樣可以有效的吸收太陽能和阻擋紫外線。但是，如果從建筑美觀或色彩協(xié)調(diào)等因素考慮，也可以使用一些其他的顏色，只是用深色的集熱板，將一些其他的顏色應(yīng)用在裝飾遮板或頂板上。要在板材上打上一些孔洞，這是為了滿足空氣流動和加熱的需要。

2.2 太陽能采暖系統(tǒng)的關(guān)鍵因素

除了要滿足建筑物本身節(jié)能的要求，還需要重視在施工過程中出現(xiàn)的一些模塊問題，比如，在設(shè)計以及控制系統(tǒng)全天候運行時，需要將集熱面積、輔助能源、系統(tǒng)的整體設(shè)計充分的納入考慮的范圍，保證控制思路是科學合理的。同時，要有效的融合建筑和集熱系統(tǒng)，要在合理布置管路的基礎(chǔ)上，充分的考慮集熱器和建筑結(jié)構(gòu)的結(jié)合型式附屬設(shè)備，要合理的選擇集熱器類型，同時做好系統(tǒng)的防凍工作。在設(shè)計時，除了要滿足系統(tǒng)是安全和可靠的同時，還需要能夠協(xié)調(diào)和統(tǒng)一建筑的整體。在選擇系統(tǒng)散熱模塊時，可以采用采暖系統(tǒng)散熱端，盡量保證選擇的形式能夠適應(yīng)太陽能集熱系統(tǒng)。

2.3 太陽能采暖系統(tǒng)的特點

良好的新風系統(tǒng)，在大部分的建筑中，因為有著十分良好的密閉性，因此在冬季，要想保持室內(nèi)有較高的問題，就不能有效的獲取新風。而太陽能墻板則可以通過通風系統(tǒng)讓室內(nèi)不斷的獲取預(yù)熱的新鮮控制，有機的結(jié)合了通風和采暖兩大因素，外界環(huán)境不會影響到通風和喚起，從而在保證室內(nèi)溫度適宜的基礎(chǔ)上，提高了室內(nèi)空氣的質(zhì)量。

2.3.1 較高的熱效率

通過相關(guān)的實踐研究證明，相較于傳統(tǒng)依靠玻璃來對熱量收集的太陽能集熱器來說，這種太陽能集熱系統(tǒng)有著更高的下來，因為如果采用玻璃來收集太陽能，那么15%的入射光會被玻璃反射掉，這樣就會減少吸收的能力。如果采用的是多孔金屬板，就可以對太陽能的80%進行捕獲，根據(jù)相關(guān)的計算表明，在1a內(nèi)，每1m2的太陽能墻板可以獲得的熱量能夠達到2GL。

2.3.2 有著較廣的應(yīng)用范圍

因為太陽能墻板在設(shè)計方面比較的簡單，將它作為建筑的外墻，既美觀又實用，自然受到了越來越多人的青睞，只要建筑需要輔助采暖、通風或讓空氣流動，都可以采用太陽能墻板。該系統(tǒng)只需要十分簡單的步驟就可以完成安裝，只要墻體有開口或不燃墻體的外側(cè)都可以應(yīng)用。

3 結(jié)語

眾所周知，建筑行業(yè)的發(fā)展潮流就是對可再生資源進行充分利用，降低建筑的能源消耗。本文主要分析了建筑工程中低能耗太陽能采暖技術(shù)的應(yīng)用，希望可以提供一些有價值的參考意見。

[1]陳玉高.太陽能采暖技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用方式及原理[J].四川建材，2012，2（2）：123-125.

[2]魯紅光.太陽能供熱采暖應(yīng)用技術(shù)[J].硅谷，2011，2（20）：45-47.

[3]秦貴棉.太陽能采暖技術(shù)在農(nóng)村的應(yīng)用[J].農(nóng)機化研究，2009，2（3）：87-89.