太阳能在建筑中的利用研析

　　摘要：我国太阳能资源非常丰富，2/3国土面积日照量在2200小时以上，年辐射总量大约为每平方米3340-8360兆焦，太阳能在节能建筑中的应用形式主要有太阳能的热利用和太阳能光电技术。目前从我国的实际情况来看，太阳能在建筑中的利用方式主要体现在建筑采暖、空调和供应热水等方面。
　　关键词：太阳能；热利用；利用方式；建筑节能
　　我国是一个能源消耗大国，每年全国能耗约占全世界总能耗的1/3，而在我国总能耗中，有1/3是建筑能耗。我国现每年有接近20亿平方米的建筑竣工，70%左右是住宅建筑，在既有建筑中，99%是高能耗建筑！
　　为了实现我国建设节约型社会的十一五目标，寻找建筑节能方案，降低建筑能耗的工作已经刻不容缓。在这个过程中，各级领导、业界专家甚至普通市民都不约而同地将目光转到了太阳能利用上。可是，在当时国内多是第一代太阳能产品，普遍存在着破坏城市和建筑景观等问题，在承重、防风、防雷方面也存着相当大的安全隐患，无法满足城市或者是整个社会发展中越来越多的高层建筑、高密度住宅的市场需求。诸多现实的问题使得众多开发商和业主望而却步。
　　随着国家能源格局在“十一五”期间产生的重大转折，我国能源结构将从煤炭为主的传统化石能源消耗向可持续、可再生的高效清洁能源过渡。其中建筑节能成为国家发改委、建设部高度重视的工作。倡导并投入巨资实施的“太阳能与建筑一体化”、“建筑节能”理念，已经成为全社会的共识。
　　众所周知，近年来我国经济发展面临着越来越严重的能源短缺，能源方面专家指出，开发国内丰富的太阳能资源，是可持续发展的必由之路，也是缓解能源紧张的“阳光”之途。用太阳能完全满足采暖、制冷、热水、用电等需求。
　　在这种要求下，我们以太阳能光电和光热利用技术集成到建筑上，包括末端的室内环境控制技术、室内环境调节技术等等。这些技术作为一般的民用建筑使用，很多都可以投入实际生产之中。太阳能与建筑结合是今后解决建筑能源的最主要途径。建筑今后要解决能耗，可以依靠可再生能源，比如地热、风能等等，但这些能源作为建筑能源，不能满足全部的需求，能解决这一问题的主要可再生能源就是太阳能。此外，太阳能与建筑一体化也是国家能源安全的重要部分。前年南方冰灾，造成大面积停电，那就是集中能源系统容易出现的问题。现在各个国家都在开发分布式能源系统，使能源供给更安全。而太阳能与建筑结合以后，一旦出现问题，影响的部分就很小，有可能只是建筑本身的一部分。因此，太阳能与建筑一体化成为未来太阳能技术发展的一个方向。
　　联合国工业发展组织国际太阳能中心主任喜文华曾明确表示：中国需要加快太阳能与建筑一体化的结合。我们所倡议的“南墙计划”全称为“太阳能南墙采暖（降温）计划”，其概念解释就是指，“光热应用技术与居民建筑的结合”。“中国是新能源和可再生能源增长速度最快的国家，其中太阳能热水器安装面积和光伏容量占世界首位…”这是中国国务院总理温家宝在丹麦哥本哈根联合国气候变化会议上的发言，实现全天候24小时宾馆式热水供应,缔造完美安居生活的同时还为践行温总理“到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%”的庄严承诺作出了有力的贡献!
　　21世纪应该是发展太阳能的世纪，到21世纪中期，可再生能源要达到总能源利用量的50%，这样与常规能源就可以抗衡了，到本世纪末，太阳能要占到整个人类用能的60%以上。太阳能也是最容易与建筑结合的一种能源，建筑修建到哪里，只要不是背阴的地方，阳光就会照射到哪里。太阳能又有很多利用方式，可以光热利用，可以发电。
　　能源紧张制约了国家经济的高速发展，环境污染让人们的生活不堪重负，发展新型的可再生能源，推广节能势在必行！伴随着《中国可再生能源法》的实施和各地政府的太阳能强制安装政策的相继出台，太阳能中央热水系统以其节能中，环保的优势迅速走上热水工程的市场舞台，开始替代传统锅炉广泛应用于酒店，宾馆，医院，洗浴中心，工厂，企事业单位，学校，小区，房地产等单位，成为首选的热水解决方案。
　　以联集管式集热器为核心的联集管式太阳能热水系统是快速加热直流运行系统,可在25℃～60℃之间设定水温,与常规能源结合可24小时持续供热水.并且在雨雪天气等无太阳光的情况下,设计用采暖蒸汽加配板式换热器作为辅助能源,同样提供高品质的绿色生活用水,完全解决您的后顾之忧,真正做到一年四季,热水惬意!联集管式集热器,以整体安装、统一供水、分户计量的合理设计,充分满足每一位住户的生活热水需要,系统全自动运行,日常使用不需任何手动操作,只需专人作简单维护.它还采用新一代控制方法,实现计算机智能监控,性能可靠,使用方便.同时具有定温出水、循环加温、防冻控制、辅助加热等功能,实现全自动运行.在节能效益方面,它是宾馆酒店的市政蒸汽加热供热水方式运行费用的五分之一,是家庭用电热水器供热水方式运行费用的十分之一.至于绿色环保方面更是人人皆知的事实,因为太阳光取之不尽,用之不竭,零污染,零消耗,可以说是世界上最清洁、最强大的能源,。
　　使用太阳能热水工程的好处：
　　1、环保节能，让建筑更绿色。
　　以太阳能作为热力源，环保无污染，而且能够降低能耗，分担住宅5%--8%的节能率，符合国家节能建筑的降耗要求，利国利民。
　　2、较少投入，赢得高回报。
　　太阳能中央热水系统一次投资，长期受益，3—5年内即可收回投资，免费使用10多年；房地产楼盘，平均每平方米投入20—50元，就能增加楼盘的新卖点和附加值，提升楼盘档次，促进销售。
　　3、智能控制，无需专人值守。
　　太阳能热水系统智能控制系统，全自动运行，一经设计好，使用程序即可放心使用；性能稳定，具有漏电保护等多重保护功能，安全可靠。太阳能热水器是一种绿色环保的产品，不但具有明显的节能效果，而且使用安全，寿命长，为人们创造一个安全、高舒适性的生活环境，提高了生活水平。分户计量，按表收费，便于管理；集中供水可进行上下水、水温、水位的自动控制，定温输水采用自然循环，使用方便。
　　4、类型多样，应用范围广泛。
　　针对多种建筑形式开发不同太阳能系统解决方案，实现多种功能配置，从单机入户到24小时宾馆式热水供应均可安装，应用范围十分广泛。
　　5、美化建筑，提升楼盘品位。
　　可结合建筑的特点量身定制，使太阳能热水系统与建筑完美结合，相映生辉，美化城市景观，提升楼盘品位。解决了目前单台太阳能热水器各户自行安装不规范、不统一，且先建筑后设置，特别是设置在坡屋面上，对城市的景观、建筑维护等带来不利影响。太阳能与建筑一体化，采用“瓦片式”可替代坡屋面上部分建筑瓦片，既减少建筑成本，又达到防水、遮阳的效果，与建筑融为一体，外观独特美观。
　　日前，我国能源短缺，太阳能利用率仅8％。阻碍太阳能利用的主要原因是安装太阳能不省钱，安装不方便。房屋开发商和物业公司认为安装太阳能影响美观，抵制业主安装。有些热水器有漏水、寿命短、不稳定等问题。为此郑州市委在市政协第十一届五次会议上提交了《关于推广太阳能与建筑一体化的建议》的提案。提案建议，制定《郑州市全面推广太阳能与建筑一体化的意见》，公开征求意见后在全市实施。城区新建和改扩建的低层、多层、中高层建筑，以及政府直接投资或补贴的需要热水供应的学校、工厂、办公楼等公共建筑，按《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》进行太阳能热水系统与建筑一体化设计和施工。太阳能热水系统由专业施工单位按照国家的相关标准规范进行施工，并纳入监理范围。12层以下住宅宾馆及公共建筑建太阳能热水系统，鼓励新农村建设中推广应用太阳能热水系统。对不符合技术规范要求的建筑工程，不得出具审查合格书。对于新建、扩建、改建民用建筑工程擅自取消太阳能应用系统的项目，不予办理竣工备案。目前河南郑州市建设管理委员会已印发了《关于在全市民用建筑工程中推广应用太阳能的通知》。通知要求：全市凡符合条件的民用建筑工程必须采取太阳能与建筑一体化设计和施工。由此可见，太阳能与建筑的结合正在我们身边悄然兴起。
　　结束语：
　　总之，一场太阳能建筑一体化风暴正在席卷中国大江南北，随着国家策对开发新能源的支持力度的加强和对节能减排的控制力度的加强，在国家新能源和节能减排双重策的强力支持下，太阳能在建筑中的使用会更加广泛与普及。
　　参考文献：
　　[1]李齐颖;建筑中综合应用太阳能系列研究
　　[2]吴彦霖;陈丽华;刘秀萍;申良;;太阳能热水系统与建筑一体化
　　[3]沈辉;住宅中太阳能的应用与研究