(广东汉能薄膜太阳能有限公司517000)
摘要:太阳能是指直接投射到地球表面的太阳辐射能。新可再生能源,太阳能是一个重要组成部分,本文总结了太阳能利用技术在施工中的应用,包括太阳能热水、太阳能加热、太阳能光伏、太阳能制冷、空调和照明系统等,及其原理进行了分析,最后提出了太阳能结合智能建筑,建筑节能减排效益更加显著。
关键词:太阳能;智能建筑;节能
太阳能是指直接投射到地球表面的太阳辐射能。太阳能是可再生能源的重要组成部分。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭、清洁无污染、最具吸引力的发展研究,是最广泛使用的,应推广应用于智能建筑、太阳能等领域。
1.太阳能利用技术在建筑中的应用研究
1.1太阳能热水系统
太阳能热水系统技术是目前最广泛应用和工业化的太阳能利用活动。它可以为用户提供热水或加热。太阳能热水系统通常由太阳能集热器、传热、储热箱、供应罐和连接管道组成。它的工作过程是:在太阳照射下,吸收太阳能收集器是转化为热能传送到收集器内的传热工作介质,自然循环传热工质加热后贮水箱中的水加热,强制循环(如泵循环)或由集热器传热储水槽里的水。一些太阳能热水系统和辅助加热设备(例如,电加热器),确保整个系统在雨天或冬季的光强度较弱时仍能正常使用,满足用户使用热水或暖气的要求。
1.2太阳能采暖系统
太阳能采暖系统是太阳能热水系统的进一步发展,目前常见的太阳能采暖系统通常分为以下两种。
1.2.1太阳墙采暖系统
太阳能墙加热系统的核心部件是太阳能电池板。太阳能板是在平板或铝板表面镀上一层热转换效率高达80%的高技术涂层,特别设计和加工,可最大限度地将太阳能转化为热能。太阳能电池板的表面有许多直径约1毫米的小孔,可以让空气通过。工作原理是室外的新鲜空气由太阳能墙系统加热,由吹风机送到房间,更换房间内的污浊空气,作为供暖和通风的双重功能。负压使室外空气由鼓风机,室外空气孔表面流的太阳能板加热后,然后加热的热空气从风管进入室内,墙体之间的热损失可以向外产生的太阳能电池板和建筑外墙的恢复流程,充分利用太阳墙板由太阳的热量加热。
1.2.2太阳能热水辐射采暖系统
太阳能地板辐射采暖是一种吸收太阳能的太阳能收集器作为热源,通过铺设在地板上的线圈加热地面供暖系统,该系统是基于地面作为散热面,以辐射传热为主散热。当太阳能集热器出口水温票面价值,开始太阳能水泵,底部的水倒进热水供热收集器,并按集热器热水水箱,水箱上部和下部的高温温度较低,降低了进入收集器加热冷水,构成一个循环;当太阳能集热器出口的水温降至一定温度时,水泵停止工作。为了防止热收集器引起的反循环和热损失,需要一个止回阀。当储热罐水温达到热值时,可以开启加热循环泵。为确保热水箱的热水供应,在热水箱中有一个辅助加热装置。
1.3太阳能光伏发电系统
太阳能光电系统按原理可以分为太阳能光热发电系统和太阳能光伏发电系统两种.太阳能光热发电实际上是依靠热机原理,被太阳能加热的高压蒸汽带动汽轮机运行对外做功来发电,太阳能蒸汽压缩式制冷系统正是利用的该原理.这里主要介绍太阳能光伏发电系统.太阳能光伏发电是依靠太阳能电池板中半导体的光电效应产生电能的.产生的电能储存在蓄电池或送人电网,在需要时再取用.其结构包括太阳能电池板、蓄电池(或者外部电网)、控制器、直/交流转换器、负载等,如下图所示.太阳能电池板半导体的光电效应产生直流电.图(a)所示的独立光伏发电系统中,直流电一方面供直流负载用电,另一方面经过直/交流转换器转换成交流电供交流负载用电,多余的电能储藏在蓄电池内;而在图(b)的并网光伏发电系统中,多余的电能送入外部电网,在电池板发电量不足时又可以由外部电网向供电设备供电.目前的主要发展方向是并网光伏发电系统,因为该系统不仅可以保证建筑本身的供电持续性,还可以供给外网多余的电力,同时减少了蓄电池的配置.在智能建筑中,常常需要适时的根据光伏发电量高低控制太阳能供电和市电的切换,保证设备用电的连续性。
太阳能光伏发电系统示意图
1.4太阳能光热转换制冷系统
太阳能热转换制冷,首先是将太阳能转化为热能或机械能,再循环热能(或机械能)作为外部世界的补偿,使系统达到并维持所需的温度。主要是太阳能吸收式制冷系统(能耗)。
太阳能吸收式制冷是利用太阳能集热器为吸收式冷水机循环提供热源,以保证吸收式制冷机的正常运行,达到制冷的目的。太阳能吸收式制冷系统主要由太阳能集热器和热水箱、辅助加热器、吸收式冷却器、冷却塔、冷水槽等组成,其中包括吸收式制冷机组、吸收式冷凝器、冷凝器、蒸发器、制冷机中的制冷剂/吸收体,通过蒸发、冷凝、蒸发、吸收四个过程冷却的目的。太阳能吸收式制冷包括太阳能热利用循环和吸收式制冷循环两大周期。
太阳能热利用周期由太阳能集热器、蓄热箱和辅助加热装置组成。太阳能集热器吸收太阳辐射,将热水中的热水作为吸收式制冷机的热源,如果集热器加热后水不能满足水的需要,通过辅助加热装置辅助加热。
1.5太阳能固体吸附式除湿空调系统
太阳能干燥剂空调具有干燥剂作为工作介质的吸湿性能,通过与空气的直接接触,实现空气除湿过程,除湿机和蓄热器是干燥剂空调系统中最重要的组成部分。固体吸附除湿器主要有两种:固定床式除湿机。另一种是轮式除湿器。由于轮式除湿机的操作和维护方便,易于与太阳能系统相结合,可实现连续除湿等优点,成为除湿领域研究的重点。基于太阳能再生的独立新风系统将独立的新风与除湿轮结合起来,直接利用太阳能作为除湿轮的可再生能源。新鲜空气干燥剂除湿轮,与此同时,要去湿后加热新鲜空气和废气进行进一步的湿热交换,
后冷却器表等湿降温在空调房间里,通过冷却器的表可以调节控制的新鲜空气进入房间,热再生干燥剂轮是由太阳能集热器提供的。热回收转轮中使用模块化最后空调,夏天冷却条件,例如:车轮冷循环回风的空气,空气温度下降,达到初始治疗的效果,从而减少对新鲜空气的需求,达到节能和节约运营成本的影响。
2.太阳能与建筑一体化
不是简单的太阳能和建筑一体化的太阳能和建筑“在一起”,而是通过建筑施工技术和太阳能技术集成的应用,整合一个新的节能建筑的现代化。太阳能与建筑的融合是太阳能与建筑的结合。它主要分为“光热”转换和“光电”转换和建筑两大类。
2.1太阳能热水系统与建筑一体化
太阳能热水和建筑一体化是指太阳能热水器设备与建筑的和谐统一,实现了功能和外观的全面整合和实现。现在的技术更加成熟,更容易实现的是将太阳能热水器的安装与建筑设计结合起来,为其安装预留座位。整个建筑可作为一个集中的大型系统,配备完善的监控和管理系统,干燥和分支网络供水。
一体化的技术要求:集热器一体化,故障率低,使用寿命长。热水的储存相对集中,储罐与采集器分开布置。在零度以下的操作设备不会被冻结;系统自动运行,提供热水24小时。
2.2太阳能光伏与建筑一体化
太阳能光伏建筑集成是将太阳能光伏阵列安装在建筑外壳结构的外表面,以提供动力。光伏系统和建筑一体化高新技术的特点,没有污染,和电源,可以加强建设和施工质量的美丽,多功能和可持续发展的特点,建筑外壳的面积可以提供足够的光伏系统,不需要占用土地;在现场发电,避免输电和电力损耗,降低电力输送和配电的投资和维护成本。
结论
智能建筑是建筑业的发展方向,它的节能效果非常突出,与此同时,太阳能节能效果很好,可以明显降低建筑能源消耗,减少温室气体排放,因此结合了太阳能和智能建筑,建筑节能减排效益将更加重要,应该大力弘扬。太阳能结合智能建筑,智能建筑的太阳能可以直接将提供热水、供暖、供电、照明、空调、制冷、和其他功能,一旦太阳能和智能建筑的结合,考虑使用智能技术在构建智能系统太阳能应用系统全面的统一管理,包括它的组成智能建筑,智能建筑技术的太阳能应用系统将监测和控制,发挥最大的节能和环保效益。
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