太陽能系統(tǒng)在農(nóng)村建筑中的應(yīng)用分析

劉玉霞

農(nóng)村建筑在社會經(jīng)濟及建筑行業(yè)發(fā)展的推動下，得到了建筑工程質(zhì)量上的提升，很多先進的工程技術(shù)及系統(tǒng)被應(yīng)用到農(nóng)村建筑中，其中就有太陽能系統(tǒng)。很多農(nóng)村建筑中都應(yīng)用到了太陽能系統(tǒng)，提高了農(nóng)村建筑工程質(zhì)量，為農(nóng)村居民打造了很多多功能房屋建筑，提高了農(nóng)村居民房屋居住水平，促進農(nóng)村建筑發(fā)展。

太陽能系統(tǒng)是近年來較為常見的房屋建筑工程系統(tǒng)，是實現(xiàn)房屋建筑取暖功能的重要系統(tǒng)，已經(jīng)在各房屋建筑工程領(lǐng)域得到了應(yīng)用，農(nóng)村建筑也不另外。很多農(nóng)村尤其是北方農(nóng)村，在冬天都需要供暖，但傳統(tǒng)的“煤氣供暖”方式，不僅存在供暖分散的問題，還存在燃燒效率低、廢氣排放量大及能耗高等問題，嚴(yán)重者還會造成煤氣中毒，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。而太陽能供暖則能夠有效規(guī)避這些問題且高效供暖、節(jié)約資源，所以在農(nóng)村建筑中應(yīng)用太陽能系統(tǒng)是非常必要和重要的。

一、農(nóng)村建筑的主要供暖方式

通過調(diào)查及文獻資料了解到，目前我國農(nóng)村建筑中常見的供暖方式主要包括火炕、煙囪煤塊爐、土暖氣和電供暖等四種，其中土暖氣供暖方式的應(yīng)用比例最高，約占所有供暖方式的51%;其次是煙囪煤塊爐供暖方式，約占38.6%;接著是電供暖，占7.2%。但隨著太陽能系統(tǒng)的逐漸普及，使得太陽能成為農(nóng)村建筑新型供暖方式，其使用比例更是呈逐年上升趨勢。

二、太陽能系統(tǒng)對農(nóng)村建筑的重要性

1、能夠減少農(nóng)村供暖資源消耗

眾所周知，太陽能系統(tǒng)是通過將太陽光能及熱能轉(zhuǎn)變成供暖用的熱能，最終為人們提供熱量的功能系統(tǒng)，不需要消耗其他資源就能夠?qū)崿F(xiàn)供暖，這無疑解決了傳統(tǒng)火炕、煙囪煤塊爐、土暖氣和電供暖等供暖方式資源消耗大的問題。

2、能夠緩解農(nóng)村環(huán)境污染

太陽能系統(tǒng)的運行原理在于利用無污染的太陽熱能，為供暖系統(tǒng)提供熱量，然后實現(xiàn)供暖，整個供暖過程都沒有產(chǎn)生對環(huán)境有傷害的物質(zhì)。將之應(yīng)用農(nóng)村建筑，能夠在很大程度上環(huán)節(jié)農(nóng)村環(huán)境污染問題。

3、能夠提高供暖效率

使用太陽能系統(tǒng)供暖，不用擔(dān)心熱能用完的問題，也不同擔(dān)心電力消耗及其他資源消耗，還能夠?qū)崿F(xiàn)快速集中熱量，從而加快供暖，提高了農(nóng)村建筑供暖效率，使農(nóng)村居民享受到高質(zhì)量的供暖服務(wù)。

三、太陽能系統(tǒng)在農(nóng)村建筑中的應(yīng)用

1、太陽能系統(tǒng)運行原理

太陽能作為一種可再生的清潔能源，在日常生活中被廣泛作用在多個領(lǐng)域，太陽能供暖熱水系統(tǒng)在生活中被廣泛使用，而它們就是借助于太陽的能量，主要是以平板式的太陽能集熱器為主要系統(tǒng)，再使用空氣源熱泵為輔助工具，這種供暖熱水系統(tǒng)，在冬季普遍使用地板反射方式為所需的建筑提供熱量，同時這一系統(tǒng)還能為相關(guān)建筑提供需要的生活熱水，這種全新的節(jié)能環(huán)保供暖熱水系統(tǒng)在實踐中頗多好評。

太陽能系統(tǒng)不僅能有效解決北方在冬天的供熱問題，更可以解決水管容易凍裂的現(xiàn)象，這是因為在太陽能集熱器的高位以及儲熱水箱的低位，都會設(shè)置一個溫度測試裝置，從而準(zhǔn)確控制兩點之間的溫度。當(dāng)溫度達到甚至超過上限時，太陽能供水泵就會開始工作的，為集熱器不斷供水，降低溫度;同理，溫度處于下限值時，供水泵停止供水，管道中的水也會自動儲熱。

太陽能系統(tǒng)有專門的控制系統(tǒng)對整個系統(tǒng)進行控制。到冬天需要供暖時，通過控制系統(tǒng)開啟太陽能供暖系統(tǒng)，就能像上述方式（通過地板輻射管線進行供熱）;如果不需要供熱，只需要關(guān)閉供暖系統(tǒng)，只開啟熱水模式，就能滿足日常的生活熱水。

2、應(yīng)用分析

當(dāng)前我國所使用的太陽能系統(tǒng)，裝置主要有以下幾項必備——集熱系統(tǒng)、儲熱水箱、輔助加熱裝置和末端裝置等等，下文將針對太陽能系統(tǒng)的幾大系統(tǒng)，對農(nóng)村建筑中太陽能系統(tǒng)的應(yīng)用進行分析：

（1）集熱系統(tǒng)應(yīng)用

通過上述文章，我們已經(jīng)知道集熱系統(tǒng)所使用的是平板式太陽能集熱器，通過轉(zhuǎn)化太陽能輻射的熱量，來滿足所需的供暖與生活用水。

（2）儲熱水箱應(yīng)用

當(dāng)前太陽能系統(tǒng)中所用的水箱均是雙層套筒設(shè)計，外殼普遍使用一般鐵板制作而成，內(nèi)膽則選用質(zhì)量較佳的不銹鋼板，同時兩面都需要耳注入自來水，因為外層使用的鐵板質(zhì)量較差，所以外層水一直在儲熱水箱與輻射管線之間重復(fù)使用，主要用在地面供熱;在水箱外層溫度上升后就可以通過內(nèi)外水箱間的不銹鋼加熱內(nèi)膽的水，從而保證內(nèi)膽的水質(zhì)，使得水箱內(nèi)的水能夠與人體直接接觸，滿足洗澡、洗菜等日常生活所需。

（3）輔助加熱裝置應(yīng)用

太陽能雖然是可再生能源，但同時也屬于間歇性能源，想要正常的滿足冬季舒適溫度需求，還需要設(shè)置另外的輔助能源或者選擇配合換熱設(shè)備。由于農(nóng)村的實際環(huán)境影響，最佳選擇為空氣源熱泵系統(tǒng)作為太陽能系統(tǒng)的輔助能源。所產(chǎn)生的熱量可能有效取代儲熱水箱所需用水，在運行過程中，幾乎所有的系統(tǒng)都是通過太陽能控制器完成，比如溫度信號、啟動、關(guān)閉相關(guān)設(shè)置等多種功能。

（4）末端裝置應(yīng)用

末端裝置通常選用低溫地板輻射供暖系統(tǒng)，工作原理是以低溫?zé)崴疄槊浇椋瑢⒔ㄖ锏孛娈?dāng)成是散熱面，保證熱水在地板的管線中反復(fù)流動，從而達到加熱地板的目的。這一裝置主要是通過輻射與對流的方式為室內(nèi)供暖，在當(dāng)前而言是一種節(jié)能環(huán)保的新型供暖方式。

總之，太陽能系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代農(nóng)村建筑中較為常見的供暖系統(tǒng)，打破了時間、空間及原材料等方面的限制，能夠在不消耗其他資源的情況下實現(xiàn)高效供暖，既節(jié)省了資源應(yīng)用，又減少了污染物排除，緩解農(nóng)村環(huán)境污染問題。所以，作為農(nóng)村建筑施工工作者，進一步了解太陽能系統(tǒng)，并將之應(yīng)用于農(nóng)村建筑是非常重要的。

（作者單位：133613吉林省長白山開發(fā)建設(shè)（集團）有限責(zé)任公司）