建筑節能技術中太陽能的應用論文

建筑節能技術中太陽能的應用論文

　　摘要：在建筑行業飛速發展與人們生活質量不斷提升的背景下，清潔性能源—太陽能在現代建筑中得到廣泛應用。鑒于此，本文主要結合太陽能的技術特征和應用優勢，具體探討了太陽能在建筑節能方面的應用方式，旨在緩解當前能源短缺的緊張局面，不斷豐富現代建筑節能技術內容，從而營造節約型社會。

　　關鍵詞：建筑節能技術；太陽能；優勢；應用

　　環境污染和能源短缺是全世界目前面臨的重要挑戰，嚴重限制了社會與經濟的可持續發展。在人們生活質量逐漸提升的背景下，加劇了對建筑能源的耗費。現代建筑行業的發展方向，在于及時發現新能源，并應用到建筑節能設計中。而太陽能作為可再生能源的一種，在現代建筑節能設計中得到尤為廣泛的應用。

　　1太陽能技術的特征、應用優勢及必要性

　　1.1太陽能技術特征

　　太陽能屬于新型能源、可再生能源的一種，具備其他能源無法相比的功能特征。

　　1）普遍性。我國的太陽能資源較為豐富，國土面積中有2/3以上的年日照量超出2200小時，可以實現對太陽能資源的最大化利用[1]。

　　2）無污染。石油與煤炭等不可再生能源在燃燒過程中，容易形成廢渣與有害、有毒氣體，對環境造成嚴重污染。而太陽能資源的利用，不會對環境造成污染，也不會形成有害氣體。

　　3）安全性。核能發電一旦出現安全事故，則會對環境造成嚴重污染，形成生態環境危機。而太陽能發電則全然不同，其可靠性與安全性不會對環境造成污染。

　　4）取之不盡，用之不竭。太陽內部通過裂變而釋放出的能量，屬于太陽能。在漫長的11億年發展進程中，太陽對自身能量的消耗不超過20%[2]；因此，相對于人類短暫的生活年限而言，太陽能資源是取之不盡、用之不竭的。

　　1.2太陽能的應用優勢

　　1）能源蘊藏的豐富性。通過相關專家研究發現，太陽在漫長的11億年間，只消耗了自身能源的20%左右。同時，太陽能資源在地球中的供應，可以保證幾十億年的使用或者更久，具備取之不盡且用之不竭的特征。

　　2）廣泛的適用空間。太陽能資源的應用不會受到地域因素的制約。在地球任何地方都可以開發應用太陽能，不需要進行運輸，為交通狀況落后的農村、山區等提供了較大便利性。而我國處于地球北半球的東部，蘊藏的太陽能資源較為豐富。

　　3）使用的安全性與環保性。太陽能作為清潔能源的一種，在使用過程中存在較大便利因素。在利用與開發太陽能的過程中，不會形成有害氣體、廢渣、廢水等，同樣不會產生噪音污染，可以實現對生態環境平衡的維護，并降低環境污染。

　　1.3太陽能應用于建筑節能技術中的必要性

　　在改革開放逐漸深入的背景下，人們的生活質量得到飛速提升，實現了對熱水淋浴設備的廣泛應用。在建筑能源消耗中，生活熱水的能源消耗占據較大比重；由于煤氣熱水器、電熱水器對煤炭與石油資源的消耗過大，面臨能源短缺的緊張現狀。而太陽能熱水器屬于我國建筑行業當前最為成熟完善的技術，可以切實解決居民住宅中對部分生活熱水的利用問題。

　　2太陽能在建筑節能技術中的實際應用分析

　　2.1太陽能空調方面

　　太陽能空調，主要是以太陽能為動力源，實現空調的正常運轉；其工作原理主要分為兩個方面，即吸收式制冷技術與吸附式制冷技術。

　　1）吸收式制冷技術。能夠借助于吸收劑的蒸發與吸收功能，進行制冷工作。依據吸收劑的差異性，具體包括溴化鋰—水吸收式制冷與氨—吸收式制冷兩個方面；主要利用太陽能集熱器對太陽能進行收集，形成熱空氣和熱水，實現太陽能熱空氣或太陽能熱水對鍋爐熱水輸入制冷機的替代，進一步展開制冷工作。考慮到造價、工藝與效率等因素，需要保證制冷機尺寸的合理性，不可以過小。因此，吸收式制冷技術的太陽能空調系統，在中央空調中得到普遍應用，其規模相對較大。

　　2）吸附式制冷技術。通過固體吸附劑對制冷劑形成的吸附作用進行制冷，對分子篩—水以及活性炭—甲醇吸附質制冷技術的應用較廣泛。由上述論述可知，在建筑節能技術不斷成熟完善的背景下，太陽能空調在建筑節能工程中發揮著尤為關鍵的影響及作用。

　　2.2太陽能熱水器方面

　　在人們的日常生活中，對太陽能熱水器的應用較為普遍，可以通過太陽能熱水器獲取相應的生活熱水。對太陽能熱水器的充分利用，能夠有效緩解建筑能源的短缺局面，最大限度節約建筑能源[3]。比如，某一居民住宅區將太陽能供熱系統安裝在中央熱水系統中，對小區內4棟住宅建筑與1棟寫字樓的熱水進行供應。在安裝工作完成后，日出水量較穩定，通過對太陽能熱水器的應用，該小區在1年以內節約了10萬元左右。

　　2.3太陽能發電方面

　　利用太陽能電池，光伏發電可以借助半導體界面具備的光生伏特特點，實現光能向電能的直接轉變。在串聯太陽能電池之后，展開封裝保護工作，可以組成大面積的太陽能電池構件，并結合功率控制設備構成光伏發電裝置。光伏行業方面要結合自身豐富的發展經驗，適當擴大生產量與生產規模，并降低成本。其中，發電成本需要具體參考經濟使用年限、整體系統價格、利率、運行費用與維護、保險費用等因素，對成本造價進行合理預算。現階段，我國現代居民住宅區內部的工程照明系統，選用太陽能發電為輔助性電源。通過太陽能發電，在一定程度上實現了對能源消耗量的降低，同時降低了太陽輻射能帶來的影響，實現了對生態環境的優化與保護。此外，太陽能熱發電內容主要是將太陽輻射能直接轉變為熱能，然后利用熱能進行發電，在建筑節能技術方面同樣得到廣泛應用。

　　2.4太陽能沼氣技術方面

　　太陽能的轉換形式豐富多樣，其中，植物秸稈屬于重要的轉換形式之一。通過生物質實現對建筑物的照明活動與供暖活動，構建了集成太陽能恒溫沼氣池系統，可以視為太陽能在現代建筑節能技術中的應用手段之一[4]。太陽能沼氣技術在我國農村得到普遍應用，其工作原理體現在：通過部分太陽光線進行的加熱與加熱發酵。分析發酵過程發現，可以展開連續工作且具備一定規模的發酵池，極少需要采用輔助加熱措施。所以不難發現，現代太陽能沼氣技術的功能優勢，不是采光與加熱功能，而是較小的土建工程，并且構建成本不高。通常在照明、炊事、保鮮、儲糧以及發電等多方面的生產與生活活動中，沼氣的應用較為普遍。一般的沼氣池為6立方米，每天可以生產出1.2立方米左右的沼氣，同時每立方米的沼氣等同于原煤的3.3公斤，可以實現對水的煮沸，充分滿足1個家庭1天之內的生活用水量。此外，沼氣還可以進行照明工作，每一立方米的沼氣可以將一盞沼氣燈的照明時間保持在6h范圍內。由太陽能在建筑節能技術中的應用可見，建筑物能源的消耗比重過大，尤其是照明、供暖以及空調方面對能源的消耗比重最為明顯。在現代建筑節能設計中對太陽能技術的應用，在降低能源消耗的同時，可以實現對生態環境的保護。將太陽能技術應用在供電、供暖以及照明等活動中，有助于改善現代人們居住的生活環境，如對排放溫室氣體而形成的“熱島效應”的改善。

　　3結束語

　　綜上所述，在現代建筑節能工作中，太陽能技術已經成為建筑節能的關鍵所在。盡管目前對太陽能的利用依然停留在熱水設備階段，在光電轉換過程中依然存在高成本、低效率的問題。通過國家方面對建筑節能環保工作的大力支持，充分借助太陽能資源巨大的功能優勢，可以有效改善這一現狀。同時，建筑節能是現代科技進步的關鍵標志，太陽能資源的高效利用在推動建筑行業可持續發展方面發揮著關鍵作用，需要相關領域的專業人才不斷完善新型的太陽能利用方案與技術、產品等，嚴格遵循“因地制宜”的原則合理應用太陽能，從而為建筑物可以大規模使用太陽能資源提供可靠保障。

　　參考文獻

　　[1]中國儲能網新聞中心.我國太陽能輻照資源分布概況[EB/OL].http://www.escn.com.cn/news/show-124350.html,2014-4-13.

　　[2]劉彤.太陽能在建筑節能技術中的廣泛應用[J].林產工業,2015,42(3):562-563.

　　[3]朱學榮.太陽能熱水系統的應用[J].赤峰學院學報(自然科學版),2013,(5):119-121.

　　[4]李金平,馬思聰，刁榮丹等.新型農村綠色建筑的構建與能耗分析[J].中國沼氣,2012,30(6):28-32.

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