节能建筑可再生能源技术研究

　　摘要：大力发展可再生能源有利于能源结构的优化，确保经济实现稳步发展，促进社会主义生态文明建设。本文以节能建筑为切入点，分别从太阳能及热泵技术两方面对可再生能源技术在节能建筑中的应用进行了深入分析和研究。
　　关键词：节能建筑，可再生能源，太阳能，热泵
　　低碳环保已经成为当今社会普遍关注的焦点，在建筑领域实现节能、低耗、减排的有效途径就是广泛采取可再生能源技术，尽可能的减少或取消传统的常规能源技术。当前建筑领域使用最为普遍的可再生能源技术当属太阳能及地能。随着环境问题的日趋恶化，我国开始注重环境的可持续发展，首先表现在共同研究建筑的低耗节能问题上，将节能和环保作为设计的工作重心，目的是通过建筑节能来保障建筑业的可持续发展。但是截止到目前来看，我国当前的新起建筑中多数都是浪费了大量的能源而建成，这对于目前能源紧张的局面来说影响是非常恶劣的，为了国家的可持续发展，我们就必须加快推进建筑节能。我国建筑能源消耗量大、能效低、污染十分严重，这大大制约了我国可持续发展的建设步伐，而建筑节能可以有效的减少建筑自身的能源消耗，并且可以缓解我国目前能源紧张的不良局面，更在一定程度上保证了建筑自身的安全性能，因此，我们可以积极的通过对既有建筑的节能改造、对新建筑的节能政策性要求，以及建立建筑节能产业等多种途径，来有效的进行建筑节能。可以说对于建筑节能的大力研究其意义是十分深远的。
　　1、太阳能在节能建筑中的应用技术
　　建筑物生活热水、采暖、照明以及供电等都可以利用太阳能实现。在建筑物外层墙体、屋面等都可以充当太阳能集热器及光电版载体，在不影响建筑物整体外观的前提下，可以实现对太阳能的最大限度的利用。
　　1.1太阳能供热系统
　　建筑物太能能供热系统主要包括供应生活热水以及生活采暖两方面。
　　当前，技术最成熟、使用最普遍的太阳能技术就是太阳能热水系统，并已经实现产业化发展。对太阳能的有效利用需要太阳能集热器，其性能及成本是决定太阳能热水系统成功与否的两大关键性因素。为了实现满足与建筑物的有效结合的要求，研发出了水箱与集热器相分离的分离式热水器，安装太阳能热水器的位置也不再仅仅局限于屋顶，阳台板、墙立面等都可以作为安装载体，甚至可以实现与遮阳罩及景观构建的结合；热水系统也不再仅限于以户为单位，可以整栋楼为单位，利用集中水箱强制承压循环水控制方式设置热水系统；热水系统也实现多样化，例如定温产水、双回路水交换、温差循环等系统技术都已经十分成熟。
　　太阳能采暖系统大致可以分为被动式及主动式两种模式。被动式主要结合不同季节太阳高度有所差异的自然规律，进行合理化设计，借助建筑物自身结构实现对太阳能热量的收集、储存及释放。此种模式的优点在于结构简单、造价低且能够实现显著的节能效果，是当今各国主推的太阳能采暖技术。主动式太阳能采暖模式是建立在太阳能热水系统技术基础之上的。对于主动式太阳能采暖模式而言，系统整体效率提高主要取决于两方面：一是降低系统温度，二是促进集成器效率的提高。
　　1.2太阳能光伏建筑集成系统
　　太阳能光伏建筑集成技术就是将光伏组件铺设于建筑物外表面，或者直接用光伏组件代替建筑物外部围护结构，借助光伏组件将投射于其表面的太阳能转化为电能，用于建筑采暖、照明以及生活电器运行等。光伏屋顶、光伏幕墙以及光伏遮阳板等都是比较常见的太阳能光伏建筑集成系统。建筑物外部围护与光伏电池结合的模式有利有弊，利主要体现与夏季遮阳隔热，避主要是冬季采光采暖受影响，对此有待进行深入的研究。
　　2、热泵技术在节能建筑中的应用
　　热泵技术主要是借助动力驱使做功，获取低温热源中的热量，提高温度后送至高温处释放，这样，夏季可以作为空调冷源来源，冬季可以提供采暖热源。诸如室外空气、地表及地下水、土壤以及工业生产中的低温水等都是可以加以利用的低温热源。利用热泵技术可以在很大程度上控制采暖空调耗电量，是节能建筑主要技术之一。
　　2.1地下水源热泵技术
　　通常情况下，地下水具有十分稳定的温度，与全年平均气温相比，波动幅度不超过两摄氏度。地下水源热泵技术，就是打井抽取地下水，借助热泵机组将地下水的低温能量进行提取，这样就可以实现供热制冷。一般情况下，地下水源热泵系统为封闭式，地下水与建筑物内循环水之间是由板式换热器相隔开的。
　　在实际应用地下水源热泵技术时，所面临的最大的限制就是当地的水文地质条件。地下水源热泵技术的关键在于回灌，所以，地下水源热泵系统的回灌措施必须稳定可靠，确保可以将所有的地下水回灌至同一含水层中，并且还要确保不会给地下水造成污染。当前我国的地下水源热泵系统主要包括同井回灌系统以及异井回灌系统两种。首先是“温度阻尼区”的设立。我们将温度阻尼区解释为在室内与室外之间设置一个空间，可有效的阻止室外冷空气的直接侵袭，从而降低外墙、外窗的热量消耗。在施工设计中，可以把北阳台的外门、窗统一利用密封阳台进行全面封闭，楼梯间要进行封闭式设计，外门要设置防风门斗，以防冷风的倒灌，建筑顶部人孔进行合理的封闭处理等，最终利用一系列的措施达到节能的最终目标。此外还要严格控制住宅窗墙比。要大力更新和提高住宅门窗的保温性能。建筑的窗户最好采用塑料窗或者钢塑复合窗，这样一来就可以良好的避免金属窗产生的冷桥，可以采用双层或者三层玻璃设置，妥善利用镀膜玻璃以及中空玻璃，条件允许的住宅可采用低辐射玻璃；户门与阳台门要符合防火、防盗要求，在门的空腹内填充聚苯乙烯板或岩棉板，用以提高其绝热性能。
　　2.2地表水源热泵技术
　　诸如河水、湖水以及海水等地表水，只要冬季不结冰，都可以充当低温热源。在实践中，地表水源热泵技术主要面临三个问题：第一，冬季气温低，可能出现地表水结冰现象，要考虑此时的可行性；第二，夏季利用此系统进行供热是否满足经济性要求；第三，远距离取水是否符合经济性要求。一般情况下，地表水源热泵系统主要包括取水构筑物、热泵站、水泵站、供热供冷管网、用户末端等部分。冬季提取地表水热量会导致地表水温降低，要避免出现地表水结冰现象；夏季将地表水源作为空调冷却水不够经济，需要与冷却塔进行对比分析；远距离输水水泵需要耗费一定的能量，对此也要进行综合性评价。
　　3、结语
　　总结来说，建筑节能工作是一个技术性很强并且十分复杂的工作，是我国建筑界要长期研究的重要课题，随着我国经济的高速发展，人们对节能的观念也日益提高，作为致力于建筑节能的一线工作者来说，一定要积极利用国家的政策支持和先进的科学技术来不断的促进节能建筑的长足发展。
　　当前我们已经认识到能源及环境对人类发展的重要意义，实现低碳环保、节能减排的生活方式是一项势在必行而又十分艰巨的任务。随着我国相关政策法规的相继出台，为节能建筑可再生能源技术奠定了制度基础，今后要深入研究，促进可再生能源的应用及推广。
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