一、如何利用太陽能等新能源(1 / 3)

一、如何利用太陽能等新能源

太陽能、風能、潮汐能、地熱能是可再生能源,是不汙染環境的“清潔能源”。目前,太陽能是我國重點發展的清潔能源。一座農村住宅如果使用被動式太陽能供暖,每年可節能約0.8噸標準煤,相應減排二氧化碳2.1噸。如果我國農村每年有10%的新建房屋使用被動式太陽能供暖,全國可節能約120萬噸標準煤,減排二氧化碳308.4萬噸。由此可見,大力推廣太陽能及其他新能源已成為實現低碳生活的新途徑,本章主要講述如何利用太陽能與其他新能源。

什麼是“太陽能南牆采暖(降溫)計劃”

世界人口絕大多數居住在北半球,那麼我們居住的房屋建築的南牆麵向太陽,受到陽光照射的時間最長,因此我們可以在“南牆”上做文章。“太陽能南牆采暖(降溫)計劃”簡稱“南牆計劃”,就是基於這種設想的計劃,是光熱與光伏應用技術與建築的結合。

甘肅自然能源研究所在1983年建成了亞洲最大的“太陽能采暖與降溫技術試驗示範基地”。在該基地上的16種不同類型的太陽能建築物上示範了各種太陽能技術,並在南牆上分別鑲嵌太陽能空氣集熱器和其他太陽能集熱蓄熱構件。

冬季,集熱器件最大限度地吸收太陽能並轉換為熱能,然後循環到屋內來達到提高室溫的效果;夏季,則盡可能屏蔽太陽直射的熱量,阻隔房屋內外的熱量交流,達到降溫的效果。這不僅能解決北方寒旱地區農牧民的生活取暖問題,對於南方老百姓來說也非常有用。在冬季,南方的建築室內比室外溫度還低,“南牆計劃”可基本解決這一問題。

什麼是“太陽能光伏屋頂計劃”

為加快推進太陽能光電技術在城鄉建築領域的應用,國家相關部委推出太陽能屋頂計劃。太陽能屋頂計劃著力突破與解決光電建築一體化設計能力不足、光電產品與建築結合程度不高、光電並網困難、市場認識低等問題。

太陽屋頂政策限定示範項目必須大於50kw,即需要至少400平方米的安裝麵積,一般居民建築很難參與,符合資格的建築主要集中在學校、醫院和政府等公用和商用建築。考慮財政部補貼之後,度電成本可降至0.58元/kwh。光伏上網電價是否能在火電上網電價上給予溢價仍不明確,但即使沒有溢價,由於發電成本低於電網銷售電價,人們還是願意建設光伏項目以發電自用,替代從電網購電。何況可以期待地方政府給予額外的補貼政策,發電成本將進一步下降。

目前,杭州正在啟動太陽能“陽光屋頂”計劃,在新住宅小區和公共建築屋頂上安裝太陽能薄膜,利用太陽能發電。初步計劃5年內推廣10萬平方米陽光屋頂,一期完成3000平方米的鋪設推廣。

太陽房的種類有哪些?

太陽房就是直接利用太陽輻射能,把房屋當做一個集熱器,通過建築設計把高效隔熱材料、透光材料、儲能材料等有機地集成在一起,使房屋盡可能多地吸收並保存太陽能,達到房屋采暖目的。

事實上,太陽房不但可以利用太陽能取暖發電,還可去濕降溫、通風換氣,是一種節能環保住宅。

太陽房可以節約75%—90%的能耗,使建築物完全不依賴常規能源。

目前,歐洲在太陽房技術和應用方麵處於領先地位,特別是在玻璃塗層、窗技術、透明隔熱材料等方麵居世界領先地位。日本已利用這種技術建成了上萬套太陽房,節能幼兒園、節能辦公室、節能醫院也在大力推廣,中國也正在推廣利用。

太陽房分為以下三種:

1.主動式太陽房。一般由集熱器、傳熱流體、蓄熱器、控製係統及適當的輔助能源係統構成。它需要熱交換器、水泵和風機等設備,電源也是不可缺少的。因此這種太陽房的造價較高。但是室溫能主動控製,使用也很適宜。主動式太陽房的一次性投資大、設備利用率低,維修管理工作量大,而且仍然要耗費一定量的常規能源。

2.被動式太陽房。是通過建築朝向和周圍環境的合理布置,內部空間和外部形體的巧妙處理,以及建築材料和結構、構造的恰當選擇,在冬季集取、保持、貯存、分布太陽熱能,從而解決建築物的采暖問題。它是最簡便的一種太陽房,建造容易,不需要安裝特殊的動力設備。

3.空調致冷式太陽房是更為講究更高級的一種太陽房。

對於居住建築和中小型公用建築來說,主要采用的是被動式太陽房。

被動式太陽房的種類

被動式太陽房的類型很多,如果從利用太陽能的方式來劃分,大致有如下幾種類型:

1.直接收益式太陽房。是被動式太陽能供暖中最簡中的一種,讓陽光直接透過寬大的南窗玻璃麵照射到起貯熱作用的內牆和地板上。在夜晚,房間溫度開始下降時牆和地板內貯存的熱量(通過輻射、對流和傳導)又被釋放出來、使室溫維持在一定水平上。這是一種利用南玻璃窗直接接受太陽輻射能的被動式太陽房。

那麼,如何改善直接受益式太陽房直接受益窗的保溫性能?

直接受益式太陽房是最容易建造的太陽房。直接收益窗(集熱窗)是直接收益式太陽房獲取太陽能的惟一途徑,它即是集熱器,又是散熱部件。一個設計合理的集熱窗應保證在冬季通過窗戶的太陽熱能大於通過窗戶向室外散發的熱損失,而在夏季使照在窗戶上的日射量盡可能地少。

通過增加窗的玻璃層數可以增加夜間的保溫性能,改善窗的保溫狀態。

2.集熱、蓄熱牆式太陽房是間接向房間供暖的一種形式。陽光首先照射到帶玻璃外罩的集熱牆上,然後通過兩種途徑向室內供熱,一方麵集熱牆在吸收太陽輻射後,通過傳導把熱量輸送到牆體的內表麵,然後以輻射和對流的方式向室內供熱,另一方麵則通過玻璃與集熱體夾層中被加熱的空氣,由牆體的上部送風口向室內輸送熱量。

3.附加溫室式太陽房。所謂“附加溫室”是指附加到房屋上的溫室。這種附加溫室式被動太陽房既可用於新建太陽房,也可在舊房改建時附加上去。

4.屋頂集熱蓄熱式太陽房。在屋頂上麵放置裝滿水的密封塑料袋,其上設置可以水平推拉啟閉的保溫蓋板,係統能在冬夏兩季工作,可以兼起供暖與降溫的作用。

5.花格集熱蓄熱牆式太陽房是以花格牆為集熱蓄熱體的被動式太陽房。

太陽能地板輻射采暖係統

太陽能采暖係統一般由太陽能集熱器、控製器、集熱循環泵、蓄水保溫水箱、輔助熱源、供回水管和散熱裝置等組成。

太陽能地板輻射采暖係統把整個房間地麵作為散熱麵,依靠輻射傳熱的方式將熱量傳遞到物體和人體表麵,實現由地麵向房間的輻射供暖。

太陽能地板輻射采暖係統輻射換熱量約占總換熱量的60%以上,它是以輻射散熱為主。熱容量大,熱穩定性好,比其他供暖方式更舒適、更科學、更節能。

太陽能納米真空超導采暖係統

太陽能納米真空超導采暖係統利用超導采暖係統結合太陽能熱水的各項優點,以超導暖氣片為熱能散熱裝置,當太陽能熱水器的水溫上升到35℃以上激發超導暖氣片的超導介質,即實現熱能的聲速傳導,3分鍾即可將係統傳導至最佳溫區,從而達到24小時全天侯供暖。

太陽能溫室

太陽能溫室是一種人工暖室,通過采取保溫圍護結構,利用太陽能對室內溫度、濕度、光照、營養、水分及氣體等條件按需要進行不同程度的人工調節,為植物生長發育創造環境條件。太陽能溫室實際上是一座利用玻璃或透明塑料作為蓋板建成的密閉建築物,由此產生“溫室效應”,將室內氣溫和土壤溫度提高。

普通常見溫室分以下幾類:

1.根據用途可分為:展覽溫室(又稱觀賞溫室)、栽培溫室、繁殖溫室、育種溫室、光照試驗溫室等,

2.根據建築結構可分為:土溫室、磚木結構溫室、鋼筋混凝土結構溫室、鋼結構溫室。

3.根據溫度可分為:高溫溫室,室內溫度冬季一般在18—36℃,中溫溫室,室內溫度冬季保持在12—25℃。冷室,室內溫度冬季一般保持在0~15℃。

4.根據采光材料可分為:玻璃窗溫室、塑料薄膜溫室、玻璃鋼溫室等。

5.根據外形結構可分為:單屋麵溫室、雙屋麵溫室、連接屋麵溫室,即將幾棟或十幾棟雙屋麵溫室連接起來,構成大型溫室。還有鞍型溫室、多角型溫室、圓型溫室、斜向溫室等。