論太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化的應(yīng)用

摘要：隨著我國(guó)城市化發(fā)展進(jìn)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(shè)中、高層建筑已經(jīng)成為當(dāng)前城市建筑設(shè)計(jì)之主流，導(dǎo)致建筑的耗能出現(xiàn)了大幅度的增加。與此同時(shí)，城市居民對(duì)于生活品質(zhì)的要求也在持續(xù)提高，這就要求引入太陽(yáng)能熱利用，并且融合到建設(shè)設(shè)計(jì)之中，從而實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化運(yùn)用。本文分析了應(yīng)用太陽(yáng)能的突出優(yōu)勢(shì)，闡述了太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化的主要方式，

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；熱利用；建筑；一體化

隨著我國(guó)城市化發(fā)展水平的持續(xù)提升，城市人口集聚化的步伐也在加快。為更好地滿(mǎn)足人民群眾的生活需求，越來(lái)越多的中、高層建筑拔地而起。如此一來(lái)，加快利用新能源來(lái)落實(shí)建筑節(jié)能也就變得十分重要了。太陽(yáng)能是一種沒(méi)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(guó)各類(lèi)城市的能耗，太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化已成為今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。

一、應(yīng)用太陽(yáng)能的突出優(yōu)勢(shì)

目前我國(guó)正處在工業(yè)化與城市化發(fā)展進(jìn)程之中，能源消耗量非常大，我國(guó)一年能耗大約達(dá)到了全球一年總能耗的1/3以上，而在我國(guó)的總能耗之中又有1/3屬于建筑能耗。由于我國(guó)城市化的持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)有各類(lèi)建筑當(dāng)中超過(guò)95%以上都屬于高能耗建筑。怎樣切實(shí)控制與降低建筑物的能耗，已經(jīng)成為擺在我們面前的重要課題。我國(guó)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(guò)70%是住宅，而如今的建筑物又以中、高層建筑物為主。為切實(shí)減少能耗，首先要盡可能保證正在施工或者即將開(kāi)工的建筑物不再成為新的高能耗建筑。在能源與環(huán)境污染的巨大壓力之下，太陽(yáng)能具有的突出優(yōu)勢(shì)得到了戰(zhàn)線。一是太陽(yáng)能是最豐富的一種可再生能源。依據(jù)一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)超過(guò)2/3地區(qū)的太陽(yáng)能的年日照時(shí)數(shù)達(dá)到了2200小時(shí)以上。二是我國(guó)建筑運(yùn)用太陽(yáng)能熱已取得了良好成效。使用太陽(yáng)能進(jìn)行取暖以及太陽(yáng)能光電在建筑中的運(yùn)用極為方便。三是太陽(yáng)能熱能夠運(yùn)用于各類(lèi)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(fēng)，而太陽(yáng)能熱則可節(jié)約大量熱水以及空調(diào)熱能耗。

二、太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化的主要方式

一是太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。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(tǒng)中的中心部件，是系統(tǒng)當(dāng)中價(jià)值最大的，能夠把太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)成電能，或是送至蓄電池加以存儲(chǔ)并在需要時(shí)再予以釋放，或是直接予以負(fù)載?？刂破魉刂频氖窍到y(tǒng)工作中的狀態(tài)，并且能夠?qū)π铍姵剡M(jìn)行充電保護(hù)與過(guò)放電保護(hù)，而控制器可選項(xiàng)中還可選擇別的附加性功能。逆變器把系統(tǒng)中發(fā)出的直流電能轉(zhuǎn)為各種型號(hào)的直流或者交流電能。二是太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要工作原理是通過(guò)集熱器把采集到的能量運(yùn)用光熱轉(zhuǎn)換，形成熱水，其后再通過(guò)循環(huán)管道送至蓄熱水箱，水通過(guò)循環(huán)進(jìn)入到集熱器，水箱之中的熱水可以供居住者們使用。太陽(yáng)能的采暖同樣屬于太陽(yáng)能的熱水系統(tǒng)，它主要是兩個(gè)部分所構(gòu)成的，即集熱回路和采暖回路。集熱回路和太陽(yáng)能供熱水系統(tǒng)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(gòu)而成的。在進(jìn)行采暖時(shí)，室內(nèi)散熱器需要有相應(yīng)溫度，并通過(guò)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(mǎn)足負(fù)荷時(shí)，電磁閥就會(huì)切斷蓄熱水箱和整個(gè)系統(tǒng)之間的聯(lián)結(jié)，并通過(guò)輔助熱源加以供暖。

三、進(jìn)一步促進(jìn)太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化的對(duì)策分析

（一）在政策補(bǔ)貼上予以大力扶持

對(duì)于在建筑中積極使用太陽(yáng)能熱的開(kāi)發(fā)商，政府部門(mén)應(yīng)致力于實(shí)施扶持措施，對(duì)于建筑企業(yè)以相應(yīng)的資金性補(bǔ)貼。對(duì)各位太陽(yáng)能用戶(hù)來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能熱利用所節(jié)約下來(lái)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值并不是很多，但對(duì)于整個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能熱利用對(duì)節(jié)能減排具有十分巨大的效益。正是因?yàn)檫@個(gè)原因，政府部門(mén)要認(rèn)真制定出具體政策，對(duì)于太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化予以一次性補(bǔ)貼，從而讓太陽(yáng)能初始投資能與常規(guī)能源熱系統(tǒng)的初始投資有所接近，從而讓太陽(yáng)能熱利用中所形成的經(jīng)濟(jì)效益變得更為顯著，從而促進(jìn)了太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化的全面推廣。

（二）健全建筑耗能識(shí)別管理機(jī)制

從整個(gè)生命周期視角來(lái)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(jīng)濟(jì)效益，但住宅建筑消費(fèi)者和實(shí)際投資者分別是不一樣的主體，兩者間利益具有相當(dāng)大的差別，如果要讓兩者間的經(jīng)濟(jì)利益能得到統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，就應(yīng)當(dāng)健全完善全面管理體系，從而對(duì)兩者利益加以關(guān)聯(lián)，該體系就是住宅耗能識(shí)別系統(tǒng)。這一系統(tǒng)能依賴(lài)于對(duì)安有傳統(tǒng)熱水器的建筑物與安有太陽(yáng)能熱設(shè)備的建筑物實(shí)施耗能對(duì)比，從而更急客觀、公正地對(duì)耗能狀況加以分析，并且得出什么耗能模式更加經(jīng)濟(jì)和適用，所以要積極加強(qiáng)消費(fèi)者們對(duì)太陽(yáng)能熱一體化建筑之了解。在此情況之下，太陽(yáng)能熱利用建筑投資者就可運(yùn)用自身所掌握的耗能優(yōu)勢(shì)來(lái)合理地提升太陽(yáng)能熱利用住宅的銷(xiāo)售價(jià)。當(dāng)然，消費(fèi)者在掌握了解太陽(yáng)能熱利用一體化建筑的突出優(yōu)點(diǎn)，也更易于接受該價(jià)格，從而在確保消費(fèi)者和投資者經(jīng)濟(jì)利益的基礎(chǔ)上，持續(xù)促進(jìn)太陽(yáng)能熱利用一體化建筑市場(chǎng)之發(fā)展。

（三）提高技術(shù)和裝備整體水平

把太陽(yáng)能熱利用技術(shù)全面推動(dòng)到建筑節(jié)能綜合機(jī)制當(dāng)中。要積極發(fā)展與推廣太陽(yáng)能熱利用節(jié)能建筑，并且逐漸把太陽(yáng)能的運(yùn)用列入到城市建筑節(jié)能體系之中加以考慮。對(duì)已經(jīng)納入到建筑業(yè)應(yīng)用的部分示范類(lèi)工程、示范性綠色建筑創(chuàng)新等，均要有步驟地推廣運(yùn)用太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化技術(shù)等。對(duì)那些在建筑施工過(guò)程當(dāng)中未能實(shí)施太陽(yáng)能建筑一體化建設(shè)工程，從而積極推動(dòng)建筑一體化和太陽(yáng)能熱利用的推廣與使用。在此基礎(chǔ)上，政府相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)在建筑太陽(yáng)能熱體系之中列出總體思路和路線方針政策。要運(yùn)用各類(lèi)形式來(lái)大力宣傳建筑一體化太陽(yáng)能熱力系統(tǒng)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重大現(xiàn)實(shí)意義。要建立起精通建筑太陽(yáng)能熱機(jī)制的管理人才和技術(shù)人員的隊(duì)伍，積極開(kāi)展信息溝通與支持，建立有關(guān)的資源信息網(wǎng)站以及服務(wù)機(jī)制，并且運(yùn)用及時(shí)而有效的信息傳播方式來(lái)指導(dǎo)太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)新的發(fā)展。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化在我國(guó)尚處在起步階段。建筑設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)時(shí)就要將太陽(yáng)能熱利用作為建筑設(shè)計(jì)的重要組成部分來(lái)規(guī)劃。為了讓太陽(yáng)能類(lèi)產(chǎn)品能夠切實(shí)融入到建筑行業(yè)之中，應(yīng)當(dāng)深入研究太陽(yáng)能熱利用和建筑保持一體化的方案，并注重于推進(jìn)太陽(yáng)能熱利用類(lèi)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化建設(shè)，強(qiáng)化和建筑設(shè)計(jì)部門(mén)之間的密切合作，從而讓太陽(yáng)能熱利用能夠盡快地列入到建筑設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范之中，讓其能夠真正成為建筑的重要配套設(shè)施。下一步，要更加充分地運(yùn)用太陽(yáng)能這一既豐富又沒(méi)有污染的綠色環(huán)保能源，創(chuàng)設(shè)出更加舒適的人居環(huán)境，從而切實(shí)推動(dòng)太陽(yáng)能熱利用和建筑一體化的進(jìn)程。

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作者簡(jiǎn)介：

趙舵（1988.06-）男，漢族，甘肅武威人，助教，工學(xué)學(xué)士，主要從事太陽(yáng)能熱利用與光熱轉(zhuǎn)換方面的研究。