太陽能利用與建筑一體化構想(編輯修改稿)
2025-07-21 20:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 5 太陽能利用與建筑一體化的新構想： 考慮到建筑在設計上要有利于收集利用太陽能，同時兼顧建筑的美觀性、實用性與經(jīng)濟性，本文提出如下的太陽能利用與建筑一體化的新構想：在建筑物的南向及東西兩向等接受太陽能較好的外表面墻體護圍結(jié)構上采用與太陽墻、光伏組件的一體化設計；在建筑物的北向等接受太陽能較少的外表面墻體護圍結(jié)構上采用保溫墻體設計；在建筑的頂部采用建筑造型構件與太陽能熱泵低溫集熱技術相結(jié)合的手法，把金屬流道的太陽能熱管模塊化集熱器做成合適的造型，并涂成與建筑頂面顏色相協(xié)調(diào)的顏色安插在建筑頂部預先留有空位和預埋好相應管道的構件中；在建筑的供熱、制冷及供應熱水方面采用分體式太陽能熱泵吸收式中央空調(diào)系統(tǒng)，從而在提供生活用熱水的同時兼顧空調(diào)采暖和制冷；以太陽能為主，燃氣或電力為輔的集中供能方式。這樣以來就實現(xiàn)了被動式與主動式相結(jié)合，多途徑多層次的太陽能多元化收集與利用。6 太陽能利用與建筑一體化的實施方式 太陽墻、光伏組件與建筑墻體一體化 在南向及東西向等接受太陽能較好的墻面上采用主動式與被動式相結(jié)合，集發(fā)電、采暖、通風與建筑護圍結(jié)構有機結(jié)合的太陽能系統(tǒng)。如圖（1）、（2）和（3）所示，墻體的最外層是光電幕墻，安裝在多孔的波狀金屬板上，空氣在金屬板下的空腔內(nèi)受熱，在風機的動力作用下空腔內(nèi)的熱空氣從墻體的頂部通過風道進入空調(diào)的新風系統(tǒng)或者直接排出室外[6]。與傳統(tǒng)的墻面相比太陽能設備取代了傳統(tǒng)的護圍結(jié)構，照射在墻面上的太陽能不但被有效的利用起來而且顯著改善了護圍結(jié)構的隔熱保溫性能。光電幕墻對太陽光的反射率約為15%，光電幕墻的光電轉(zhuǎn)化率在17～35%之間；在冬季被光電幕墻浪費的那部分太陽能又被集熱板吸收用于空調(diào)機組新風的預加熱，使新風空氣預熱到30℃左右，熱效率在50%60%之間，相當于每平方米能產(chǎn)生多于500W的熱量，同時使通過墻體向外界擴散的熱量隨管道內(nèi)的熱空氣重新進入空調(diào)的新風系統(tǒng)，降低了墻體與室外空氣的熱交換；在夏季，風機停止運轉(zhuǎn)，被加熱的熱空氣在自然對流的作用下從波狀金屬板與墻體組成空腔的上部流出，一方面使外界的熱量不能直接通過墻體的傳熱進入室內(nèi)，減少了空調(diào)的負荷，另一方面空氣在空腔內(nèi)的流通降低了光電幕墻的溫度，能使光電幕墻的光電轉(zhuǎn)換率提升10%。這樣以來從經(jīng)濟上分析這種采用復合的太陽能采集技術的墻體的初期投資回收速度比單純采用光電板回收速度提高了34倍。 圖1 太陽墻原理示意圖 160
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