论太阳能热利用和建筑一体化的应用

摘要：随着我国城市化发展进程的加快，城市人口不断增加。为解决城市居民的居住难题，建设中、高层建筑已经成为当前城市建筑设计之主流，导致建筑的耗能出现了大幅度的增加。与此同时，城市居民对于生活品质的要求也在持续提高，这就要求引入太阳能热利用，并且融合到建设设计之中，从而实现太阳能热利用和建筑一体化运用。本文分析了应用太阳能的突出优势，阐述了太阳能热利用和建筑一体化的主要方式，

关键词：太阳能；热利用；建筑；一体化

随着我国城市化发展水平的持续提升，城市人口集聚化的步伐也在加快。为更好地满足人民群众的生活需求，越来越多的中、高层建筑拔地而起。如此一来，加快利用新能源来落实建筑节能也就变得十分重要了。太阳能是一种没有污染的可再生能源，如果能够合理地利用完全能够在根本上降低我国各类城市的能耗，太阳能热利用和建筑一体化已成为今后发展的必然趋势。

一、应用太阳能的突出优势

目前我国正处在工业化与城市化发展进程之中，能源消耗量非常大，我国一年能耗大约达到了全球一年总能耗的1/3以上，而在我国的总能耗之中又有1/3属于建筑能耗。由于我国城市化的持续发展，现有各类建筑当中超过95%以上都属于高能耗建筑。怎样切实控制与降低建筑物的能耗，已经成为摆在我们面前的重要课题。我国目前每一年都将近二十亿平方米的新建筑物建成，其中超过70%是住宅，而如今的建筑物又以中、高层建筑物为主。为切实减少能耗，首先要尽可能保证正在施工或者即将开工的建筑物不再成为新的高能耗建筑。在能源与环境污染的巨大压力之下，太阳能具有的突出优势得到了战线。一是太阳能是最丰富的一种可再生能源。依据一项统计，我国超过2/3地区的太阳能的年日照时数达到了2200小时以上。二是我国建筑运用太阳能热已取得了良好成效。使用太阳能进行取暖以及太阳能光电在建筑中的运用极为方便。三是太阳能热能够运用于各类建筑，中、高层建筑通常单位体比较多，要用到很多热水并保持通风，而太阳能热则可节约大量热水以及空调热能耗。

二、太阳能热利用和建筑一体化的主要方式

一是太阳能光伏发电系统。主要有光伏阵列、蓄电池以及控制器、逆变器等各部件。光伏阵列作为该系统中的中心部件，是系统当中价值最大的，能够把太阳辐射能转成电能，或是送至蓄电池加以存储并在需要时再予以释放，或是直接予以负载。控制器所控制的是系统工作中的状态，并且能够对蓄电池进行充电保护与过放电保护，而控制器可选项中还可选择别的附加性功能。逆变器把系统中发出的直流电能转为各种型号的直流或者交流电能。二是太阳能热水系统。该系统的主要工作原理是通过集热器把采集到的能量运用光热转换，形成热水，其后再通过循环管道送至蓄热水箱，水通过循环进入到集热器，水箱之中的热水可以供居住者们使用。太阳能的采暖同样属于太阳能的热水系统，它主要是两个部分所构成的，即集热回路和采暖回路。集热回路和太阳能供热水系统所具有的集热回路是一样的，是由集热器与蓄热水箱共同建构而成的。在进行采暖时，室内散热器需要有相应温度，并通过蓄热水箱为散热器提供需要的热量。一旦蓄热水箱之热量难以满足负荷时，电磁阀就会切断蓄热水箱和整个系统之间的联结，并通过辅助热源加以供暖。

三、进一步促进太阳能热利用和建筑一体化的对策分析

（一）在政策补贴上予以大力扶持

对于在建筑中积极使用太阳能热的开发商，政府部门应致力于实施扶持措施，对于建筑企业以相应的资金性补贴。对各位太阳能用户来说，太阳能热利用所节约下来的经济价值并不是很多，但对于整个国家来说，太阳能热利用对节能减排具有十分巨大的效益。正是因为这个原因，政府部门要认真制定出具体政策，对于太阳能热利用和建筑一体化予以一次性补贴，从而让太阳能初始投资能与常规能源热系统的初始投资有所接近，从而让太阳能热利用中所形成的经济效益变得更为显著，从而促进了太阳能热利用和建筑一体化的全面推广。

（二）健全建筑耗能识别管理机制

从整个生命周期视角来加以分析，较高的初始投资在使用中往往就能得到良好的经济效益，但住宅建筑消费者和实际投资者分别是不一样的主体，两者间利益具有相当大的差别，如果要让两者间的经济利益能得到统一和协调，就应当健全完善全面管理体系，从而对两者利益加以关联，该体系就是住宅耗能识别系统。这一系统能依赖于对安有传统热水器的建筑物与安有太阳能热设备的建筑物实施耗能对比，从而更急客观、公正地对耗能状况加以分析，并且得出什么耗能模式更加经济和适用，所以要积极加强消费者们对太阳能热一体化建筑之了解。在此情况之下，太阳能热利用建筑投资者就可运用自身所掌握的耗能优势来合理地提升太阳能热利用住宅的销售价。当然，消费者在掌握了解太阳能热利用一体化建筑的突出优点，也更易于接受该价格，从而在确保消费者和投资者经济利益的基础上，持续促进太阳能热利用一体化建筑市场之发展。

（三）提高技术和装备整体水平

把太阳能热利用技术全面推动到建筑节能综合机制当中。要积极发展与推广太阳能热利用节能建筑，并且逐渐把太阳能的运用列入到城市建筑节能体系之中加以考虑。对已经纳入到建筑业应用的部分示范类工程、示范性绿色建筑创新等，均要有步骤地推广运用太阳能热利用和建筑一体化技术等。对那些在建筑施工过程当中未能实施太阳能建筑一体化建设工程，从而积极推动建筑一体化和太阳能热利用的推广与使用。在此基础上，政府相关部门应当在建筑太阳能热体系之中列出总体思路和路线方针政策。要运用各类形式来大力宣传建筑一体化太阳能热力系统对我国经济社会发展的重大现实意义。要建立起精通建筑太阳能热机制的管理人才和技术人员的队伍，积极开展信息沟通与支持，建立有关的资源信息网站以及服务机制，并且运用及时而有效的信息传播方式来指导太阳能产业实现新的发展。

四、结束语

综上所述，太阳能热利用和建筑一体化在我国尚处在起步阶段。建筑设计人员在进行方案设计时就要将太阳能热利用作为建筑设计的重要组成部分来规划。为了让太阳能类产品能够切实融入到建筑行业之中，应当深入研究太阳能热利用和建筑保持一体化的方案，并注重于推进太阳能热利用类产品标准化与规范化建设，强化和建筑设计部门之间的密切合作，从而让太阳能热利用能够尽快地列入到建筑设计技术规范之中，让其能够真正成为建筑的重要配套设施。下一步，要更加充分地运用太阳能这一既丰富又没有污染的绿色环保能源，创设出更加舒适的人居环境，从而切实推动太阳能热利用和建筑一体化的进程。

参考文献：

[1]王月欣. 太阳能热水系统与中高层住宅的完美结合的技术应用[J]. 黑龙江科技信息，2009（2）.

[2]胡润青. 民用建筑太阳能热水器强制安装政策研究[J]. 建设科技，2008（7）.

[3]胡润青. 太阳能技术与激励政策[J]. 建设科技，2008（18）.

[4]韩雷涛，苏庆益，夏朝凤，谢 建. 节能建筑技术经济评价方法分析[J]. 云南师范大学学报（自然科学版），2010（1）.

作者简介：

赵舵（1988.06-）男，汉族，甘肃武威人，助教，工学学士，主要从事太阳能热利用与光热转换方面的研究。