浅谈太阳能在民用建筑中的利用和发展

　　摘要：为了更好的节约能源，充分的利用可以被我们利用的能源，我们把目光焦距在可持续利用的太阳能上。太阳能作为一种新型能源被广泛的利用在各个方面。而太阳能在民用建筑方面的利用主要是建筑采暖及供热保温设施。以下是我个人对太阳能在民用建筑中利用和发展的一些看法和观点。
　　关键字：太阳能，民用建筑，利用，节能
　　
　　我国现在是一个发展中国家，而且是人口第一大国，所以我国对能源的需求量特别大，我们必须利用一切我们可以利用的能源。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源自然地被利用到建筑中的各个方面。
　　太阳能在民用建筑方面的应用主要分为主动应用和被动应用。下面我们主要谈一下民用建筑被动式太阳能利用。
　　被动式太阳能建筑指的是基础的太阳能利用，一般是通过建筑物合理的朝向、构造以及建材的运用来利用热辐射；主动式太阳能建筑则是运用光热、光电等可控技术利用太阳能资源，其代表是人们熟悉的家用太阳能热水器。当然太阳能也可以通过各种方式运用到民用建筑的各个方面。
　　我们对墙体的要求是要让它尽量在夏季的时候通风性和隔热性必须良好，而且在冬季的时候，他还需要有良好的保温性能。在这种情况下，就可设置可调节的遮阳装置，夏季通风口打开，加强通风，不使热滞留在室内就可以改善室内环境，冬季，通风口关闭，隔栅与墙体之间的空气层减缓热量的散失。然后我们可以通过调节通气隔栅使建筑在夏天的时候可以反射太阳光，同时向外排热；冬季的时候可以利用太阳光蓄热，在晚上时可以向屋内供热。另一种太阳墙是太阳能热利用中的一种新型采暖技术。它与建筑结构融为一体，能够做到高效采暖、有效通风，可以很好的解决太阳能建筑设计一体化的问题。对于窗户和屋顶我们同样可以利用太阳能是建筑物更加适应我们的需求。由于制作窗的材料的传热系数为（1.8-2.7）远远高于墙体的传热系数所以尽管窗在建筑外围表面中占的比例不如墙面、屋顶大，但通过窗损失的热量可能接近甚至超过墙体和屋顶。这就要求我们在制作窗户时必须要采取措施它具有遮阳隔热和供热的效果。对于遮阳隔热我们一般采用调节角度的方式，而在供暖方面我们一般采用的是百叶窗，白天打开晚间关闭，这样既可以吸收白天的太阳能又可以晚间室内热量的散失。屋顶是直接接受太阳能的，这样我们可以制作天窗，一方面增减屋内的采光，另一方面对屋内的采暖也有很大的帮助。在制作天窗时，我觉得最好采用有色玻璃，这样动或自动关机。在在屋内需要时再去打开天窗，方便我们居住。或者将屋顶制成水池式，在屋顶上用透明材料做成水袋或水池，上盖活动式隔热保温板。在冬季的白天，将保温板拉开，太阳将水加热，夜间关闭保温板。水有较大的热容，可持续向室内散热。夏季的白天大部分阳光被保温板所反射，其余被水吸收，水袋或水池起隔热作用；夜间打开保温板，使之散热、降温。
　　当然太阳能在民用建筑的应用还有很多主动方面的应用例如它可以供热和采暖发电等应用。
　　太阳能的采暖供热：部分是由太阳能热水温度检测探头、太阳能水温设置、温度显示控制、太阳能换热水泵和水泵运行时间开关设置等部分组成。太阳能水温设置30℃～70℃之间。当太阳能水温达到时启动换热水泵，水温下降后停止循环。用户可以设置开泵时间和关泵时间，最长时间为160分钟，到达设置时间后自动启太阳能采暖运行时电补加热被停止。用户根据采暖的需要设置采暖循环水温，当储热水箱的水温高于所设置的采暖循环水温时，系统自动启动采暖循环水泵将储热水箱的热水输送到散热器（或地热盘管）实施采暖，当储热水箱的水温下降后停止循环。这种方法采暖对太阳能的利用效率较高，不仅可以供暖、供应热水，还能用于制冷等方面，但存在阴雨天气集热效率严重下降等缺点。这种装置近几年在城乡已经得到了广泛的推广和发展。太阳能在民用建筑中一般对温度的要求并不是太高，只需要简单的装置就可以达到预期的目标。
　　利用太阳能发电是太阳能电池板的最根本应用，现在他已经广泛的应用到城乡公路两边的路灯上，甚至已经应用到部分建筑例如学校等利用太阳能发电的造价太高这也是太阳能发电无法推广到民用建筑的根本原因。
　　除上述作用外还可以利用太阳能制冷，太阳能制冷其实还是太阳能发电的另一种运用。它先用太阳能电池板实现光-电转换，然后在用电去带动制冷机器。不过还是上面的问题造价太高。所以为了节省成本这种方案并未被推广。除此之外还有一种太阳能制冷的方法：太阳能光热转换制冷既将太阳能转换成热能（或机械能），再利用热能（或机械能）作为外界的补偿，使系统达到并维持所需的低温。该系统的工作原理是利用太阳能集热器采集热量加热热水，再以热水加热发生器中的溶液产生冷凝蒸汽，制冷剂经过冷却、冷凝和节流降压在蒸发器中由液体汽化吸热实现制冷，之后制冷剂蒸汽被吸收器中的吸收溶液吸收，吸收完成后再由泵加压将含有制冷剂的溶液送入发生器进行加热蒸发，完成一个制冷循环。吸收式制冷技术是出现最早的制冷方法，技术相对成熟。目前太阳能溴化锂吸收式制冷机已广泛得应用在大型空调领域。例如我国首座大型太阳能空调系统，制冷能力可达100kW，冷媒水温度6～9℃，热源水温在60～75℃，能很正常地制冷，COP初步预算大于0.4，可以满足面积超过600m2的办公和会议室的空调需求。
　　结束语：其实，太阳能在我们现实生活中绝不仅仅只有这么点作用，它应该广泛的应用到生活的各个方面，但我国在太阳能方面的研究领域与一些科技发达的国家还有不小的差距，所以我希望并祝愿我国能在太阳能领域的研究取得更大的发展。
　　参考文献：
　　[1].陆维德《我国太阳能建筑发展对策》[J].太阳能技术1999（01）：2-3
　　[2].杨坚《太阳能制冷技术的应用及发展趋势》[J].科技传播2011（14）
　　[3].李戬洪，黄志成《我国太阳能制冷空调研究与发展》[J].中国百科网技术文库2011,1,29

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