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          太陽能的利用

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          太陽能的利用范文第1篇

          關鍵詞: 太陽能 建筑 熱量

          隨著改革開放和經濟發展,我國太陽能建筑的面積日趨增大,建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨向,也是當代建筑科學技術的一個新的生長點。抓住機遇,不失時機地推進建筑節能,有利于國民經濟持續、快速、健康發展,保護生態環境,實現國家發展的第二步和第三步戰略目標,并引導我國建筑業與建筑技術隨同世界大潮流迅速前進,太陽能建筑的節能具有很好的前景,大有可為。

          我國地域寬廣,房屋建筑規模巨大,約有一半建筑位于北方“三北”地區,由于氣候原因,每年約有4— 6個月的采暖期,該地區規定設置集中采暖系統,以往習慣稱之為集中采暖地區。中部地區(冬冷夏熱地區),即長江流域地區,雖然冬季平均氣溫高于0℃,但相對濕度較高,冬季濕冷,而夏季又酷熱。該地區屬于中國經濟發達地區,包括長江上游在內,涉及18個省、自治區、直轄市,總面積180萬k平方米,人口近4 億。年工農業總產值占全國40%,人均產值及人均收入均高于全國平均水平。以往由于經濟上的原因,該地區一般城鎮住宅圍護結構無保溫措施,也不設置采暖設施,因此冬夏季室內熱環境條件相當差。南方屬于亞熱帶氣候,夏季氣候炎熱,降溫則是主要解決的問題。

          與發達國家相比,集中采暖地區城鎮住宅圍護結構保溫、氣密性較差,供熱系統效率較低,單位面積的采暖能耗要高得多。我國已成為世界上建房最多的國家,近年來每年全國建成城鎮住宅2 億平方米以上,隨著人民生活的不斷改善,人們對于建筑熱環境的舒適性要求愈趨迫切,中部地區冬季采暖勢在必行,各地“空調熱”也日漸高漲。所以,如何盡量利用太陽能、合理建筑設計,對北方集中采暖地區可以減少采暖、空調能耗;而對于中部及南部地區,改善室內熱環境條件,達到低水平的室內舒適參數,已成為一個重要的課題。

          我國從80 年代起,對城鎮多層住宅應用被動太陽能進行采暖及降溫技術已有研究,先后在石家莊、灘紡及杭州等處建成了試點建筑,較好的改善了室內熱環境條件。當時的技術路線是由熱工外算開始,進而建造示范建筑以驗證效果。國外從70年代初期起,投入了相當的力量進行計算機軟件的開發工作,應用動態模擬計算,進行建筑熱工參數計算分析,進而可以預測室內環境參數,獲得應用被動太陽能的最佳建筑設計方案,同時也建設示范建筑以驗證軟件的可信性。這類從合理建筑及熱工設計著手,在增加有限的建設投資下,盡量利用被動太陽能來達到低水平的室內冬夏熱環境條件的住宅,這里稱為“節能住宅”。

          一、各種參數對空溫的影響

          為了進行參數研究,首先確定了一個基礎方案,即對條狀住宅建筑模型,取其南向主立面外窗的窗墻比為30.3%,單層窗,外墻與屋面傳熱系數均為0.83w/ (℃??*平方米),換氣次數為1.1次h,不考慮內部蓄熱量。在進行參數分析時,固定其他參數,僅變化一個參數來分析對室溫的影響。

          內部蓄熱量

          蓄熱量會影響室溫,特別是對最高室溫有影響。冬季,內部蓄熱量會使月最高溫度降低,而使月最低溫度升高,至于月平均溫度,則略有升高。顯然,內部蓄熱量可以改善冬季室內熱環境條件。對夏季來說,蓄熱量同樣也降低了月最高溫度及升高了月最低溫度,而月平均溫度則無多大影響。當建筑模型中一個住戶內蓄熱量相當于100平方米、200mm厚混凝土墻時,可使八月份住宅最高溫度下降3c左右,可使一月份住宅最低溫度升高2.8℃,這將對室內熱環境有較大的改善。

          換氣次數

          可以預見,增加換氣次數會使冬季室內熱環境變差,但能改善夏季室內熱環境。對夏季來說,換氣次數由1.1次h增加到10次h,可使八月份月最高溫度降低4.4℃、月平均溫度下降4.8℃,月最低溫度下降7.8C.顯然,冬季換氣次數越低越好,如果園護結構、門窗密閉性好,換氣次數可以降低到1.5次/h,此時與1.1次h相比,室溫可提高2—3C.

          增強夜間通風

          降低夏季室溫的一個措施是增強夜間通風,計算了三種方案,一是全天以1. 1次/h換氣,第二種方案全天以10次/hh換氣,第三種方案則采取白天(早6一晚2l時)1.1次h換氣,夜間(晚21一晨6時)加強通風至10次h.計算結果表明,對于內部蓄熱量較大時,第三方案與第一方案相比,月最高溫度下降3.7C,月平均溫度下降5.2℃,而月最低溫度下降達7.7℃??梢娫鰪娨归g通風對改善夏季室內熱環境是十分奏效的。

          南窗面積

          窗戶開啟面積既與熱損失量有關,也與通過窗戶玻璃進入室內的太陽得熱量有關。太陽輻射得熱量與窗戶朝向有密切的關系,相比之下熱損失與朝向的關系就不那么密切了。這里分析南向窗戶面積對室溫的影響。計算三種不同的窗墻比,它們分別是9.3%、30.3%及60.5%。冬季工況計算表明,窗墻比由19.3%增大至60.5%后,一月份最高溫度升高3.6℃,平均溫度升高2.7℃,而最低溫度提高2.5℃的夏季來說,月最高溫度、月平均溫度及月最低溫度分別要提高1.6℃、0.9℃及0.4℃。

          由此可見,南向窗墻比大且具有較大內部蓄熱量時,可以改善冬季室內熱環境條件;至于夏季,南向窗戶面積增大會提高一點室溫,使室內熱環境條件略為變差—點。

          主立面朝向

          主立面朝向不僅對冬季有影響,而且對夏季也有影響。主立面朝東及朝西時室溫相同,與主立面朝南及朝北相比,室內熱環境條件都要來得差。對于冬季來說,主立面朝南為最佳。

          水平遮陽板伸出長度

          夏季除了采用加大通風量來降低室溫外,另一條途徑是在窗戶上方設置遮陽板,以減少太陽入射量。計算了不同伸出長度(水平方向)一月及八月份室溫情況。由計算可以得出,水平遮陽板對夏季有明顯改善室內熱環境的作用,但遺憾的是,同時也使冬季室內熱環境變差。夏季時,水平遮陽板的伸出長度由0,0.4,0.9及1.5m變化時月平均溫度可分別降低1.0,2.0及2.2℃,但冬季卻也相應降低了月平均溫度0.2,0.7及 2.2℃。

          窗戶的層數

          增加窗戶層數將減少熱損失,但也在一定程度上減少了太陽得熱量。采用單層宙及雙層宙作計算比較,發現雙層窗對冬季室溫略有改善(一月份平均室溫增加0.9℃),但同樣使夏季室溫略有變差(八月份平均室溫升高0.7℃)。

          外墻、屋面外表面顏色

          外墻、屋面外表面涂成白色會有助于降低夏季室溫。進行二種方案比較計算,一種采用吸收率為o. 8的深色外表面,另一種吸收率為淺色外表面。計算結果表明,淺色表面可使夏季室內熱環境得到明顯改善,但同時也使冬季情況變差。在二方案中外墻及屋面傳熱系數均采取0.83w平方米,八月份平均室溫可降低2℃,但一月份平均室溫也降低了1.3℃。外墻與屋面保溫越好,這種影響將越小。

          外墻與屋面熱工設計

          采用三種方案進行比較計算,

          第一方案為外墻與屋面的傳熱系數及均為0.83w/ (℃。m),

          第二方案外墻K=0.83w/(℃。m),屋面K=0.28w/(℃。m),

          第三方案外墻與屋面K值均為0.28w/(℃。平方米)。

          由計算可以看出,屋面保溫對降低夏季頂層室溫的影響尤其大,第二方案與第一方案相比,八月份月最高溫度下降7℃,平均溫度下降0.4℃,但月最低溫度上升了 6℃。從冬季情況看,保溫改善有利于室溫提高,第三方案與第一方案相比,一月份平均室溫升高1.1℃,5最低溫度升高了2.4℃,但月最高溫度有所下降 (5℃)。頂層天花板表面溫度受屋面保溫影響甚大,對于屋面有很好保溫的場合K=0.28w/(℃。m3),在年最熱日下午14時,天花板內表面溫度僅只比室溫高0.5℃,但K=0.83w/(℃。m)的屋面來說,要高出3.8℃。如果采用外墻及=0.74w/(℃。m),屋面X=0.63w/ (℃。m),并具有較大的內部莆熱量,應用雙層窗,加強夜間通風(晚21時至凌晨6時,換氣次數為10次/h),此時最熱日下午14時室溫為37.2℃,天花板內表面溫度只有33.6℃,室內熱環境可以得到明顯的改善。

          二、節能住宅設計原則

          根據以上參數研究,提出如下設計原則:

          1. 冬季換氣次數應該盡可能低,而夏季則盡可能高。

          2. 如果具有較大的內部蓄熱量,對夏季來說,較好的方案是白天(早6時至晚2l時)維持較低的換氣次數,面夜間(晚2l時至晨6時)宜加強通風增加換氣次數。

          3. 內部蓄熱量對冬、夏季來說均能減少室溫的波動幅度,即降低最高溫度,升高最低溫度,但對平均溫度影響甚小,總的來說,內部首熱量能改善室內熱環境。

          4. 采用水平遮陽板來降低夏季室溫并不是好的措施,因為它同時較冬季室內效環境變差,除非遮陽板在冬季時可以移開。

          5. 盡管外墻、屋面外表面涂以淺色可以降低夏季室溫,但同時也降低了冬季室溫,因面不推薦這種做法。

          6. 采取南立面大比例的窗墻比,并設計成具有較大內部蓄熱量境,對夏季稍為不利。

          7. 主立面窗戶朝南為最佳,朝東及朝西效果最差。

          8. 窗戶、外墻及屋面保溫能改善冬季室內熱環境,特別是屋面保溫可以明顯地改善夏季室內熱環境。

          三、幾個推薦的節能住宅方案

          被動太陽能(房)節能住宅方案

          參數研究優化計算了北京地區應用被動太陽能采暖的可能性,即研究了是否可能在不設置采暖設備時月平均室溫達到16℃。計算結果表明是可能的,其建筑設計參數如下:

          1. 南立面宙墻比60.5%。

          2. 具有較大內部蓄熱量,相當于戶(建筑面積73.1平方米)具有200mm厚混凝土墻體的苦熱量

          3. 雙層窗。

          4. 外墻與屋面的傳熱系數K=0.28w/(℃。平方米)。

          5. 冬季換氣次數0.5次/h,夏季早6一晚21時換氣次數1.1次/h,晚21次/h.

          四、節能住宅方案設計原則

          由參數研究的結果提出如下設計原則:

          1. 冬季換氣次數宜低(v=0.8次/h),夏季換氣次數宜高(v=20次h)(借助于打開宙戶利用自然穿堂風)。

          2. 從防止出現結露危險性觀點來看,冬季換氣次數至少保持0.8次h.

          3. 增加內部蓄熱量可使室內溫度被動減弱,使夏季及冬季的最高溫度下降,使最低溫度升高,不過,內部蓄熱量對平均溫度的影響甚微??傊瑑炔啃顭崃靠梢允故覂葻岘h境條件得到改善。

          4. 與較小的南向窗戶相比,加大南向窗戶面積,并配以相對較高的內部蓄熱量,可以較好的改善冬季室內熱環境條件。這種做法只是稍微使夏季室內熱環境條件變差。

          5. 選擇建筑南向主立面為最佳,而主立面東向或西向為最差。

          6. 南向窗戶上部的水平遮陽板對改善夏季室內環境的作用不明顯,除非在冬季時可以移開。

          7. 為了避免冬季臥室及起居室出現結露,在安排廚房、浴室、廁所位置時要注意與主要使用房間的隔斷,并合理利用穿堂風,最好設置機械排風裝置。

          太陽能的利用范文第2篇

          【關鍵詞】太陽能的利用;空調;經濟性分析

          1.引言

          隨著經濟的發展和人們生活水平的提高,空調的需求量在日益增長。一般民用建筑物,如酒店、辦公樓、高校圖書館和醫院等,空調耗能已占總耗能的50%以上,給能源和環境造成了很大的壓力。各種非再生能源的發展伴隨著廢氣排放、溫室效應和酸雨等環境問題,空調機的制冷劑CFC8還會對大氣層中的臭氧層造成破壞,直接威脅到生活在地球上的各種生命。因此,無論是在國外還是在國內,利用太陽能空調的研究一直是受到重視的熱門研究課題,太陽能空調作為一種新興、清潔和耗能低的空調系統,在國內外得到了廣泛的開發利用。其優點主要表現在:一是太陽能空調利用太陽能的效率較高。A.Syed等(2005)在馬德里所做的實驗證明,利用49.9平方米的平面太陽能采集板,單效35千瓦的制冷設備和2立方米的水箱,在天氣環境適宜的情況下,每平方米太陽能采集板能把711W的太陽能進行轉換,最高可以超過900W,如果采用雙效弧形采集板,轉換效率將會進一步提高。二是與傳統的空調系統相比,耗電量大大降低。J.Guo,H.G.Shen(2009)在上海進行的比較研究表明,跟傳統的空調相比,太陽能空調在產生相同的制冷效果的情況下耗電量僅為前者的五分之一,電力費用大大降低。三是太陽能空調利用的規模效應顯著。我國太陽能資源豐富,年日照時間平均可以達到2500小時,西部、新疆東南部、青海西部和甘肅西部的年日照時間甚至可以達到3200小時。所以在我國利用太陽能作為能源運行空調是大有可為的。

          2.太陽能空調的現狀

          2.1 太陽能空調的市場概況

          目前太陽能利用設備已在我國形成一個較大的規模且仍在迅速的發展過程中,具有一批較大規模的太陽能空調生產企業。其中清華大學太陽能開發公司、北京天普太陽能工業集團、中科院太陽能公司、山東皇明太陽能集團等幾個大的開發單位,其年產值均都在數千萬元甚至數億元。太陽能空調在我國一些發達地區的小城鎮及富裕的農村地區使用率已經達到30%以上,且還在呈現上升的趨勢,但是城市的使用率還比較低,還不到5%。據中科院能源研究所的有關專家根據能源發展趨勢和發達國家的發展經驗所做的一份研究報告表明,在未來幾年,隨著能源價格的不斷上漲,全球性氣溫的日趨升高以及環境保護方面的要求,太陽能設施,尤其是太陽能空調設施,將會越來受到人們的青睞,其中太陽能空調的使用率將會達到30%以上。

          2.2 生產太陽能空調的利潤分析

          我國已把“太陽能空調”列入科技攻關計劃,成功的建成了兩座具有一定規模的太陽能空調系統,分別是中科院廣州能源所在廣東省江門市建成的100KW太陽能空調系統和北京太陽能研究所在山東省乳山市建成的100KW太陽能空調系統。生產太陽能空調,成本低、利潤高。普通電空調柜機售價大都在3000元至5000元且利潤不超過20%,消費者投入大、耗費高,每小時耗電2-3度以上,一般家庭買得起耗不起,貧困家庭買不起。而太陽能空調柜機最大的優勢是投入低耗費低,每小時僅耗電0.1到0.3度,不到電空調的十分之一,一次投資安裝長期健康享受。

          3.太陽能空調的經濟性對比分析

          3.1 制定比較方案和選擇約束條件

          方案1:燃氣直燃吸收式空調機組。

          方案2:電力式空調機組。

          方案3:太陽能輔助燃氣吸收式空調機組。

          約束條件:(1)目標值的經濟性分析;(2)目標值節能性分析。

          經濟性影響因素:太陽能空調系統之所以成為當前國內空調行業研究的熱點,最主要的原因就是它的經濟性。室內設計參數是空調系統設計的基本依據,它的確定除了與人體的舒適感和室內空氣品質有關外,也直接影響到空調系統的經濟性。室內設計參數中對空調系統的一次投資和運行費用產生的影響主要是室內的溫度參數。

          3.2 方案的經濟性對比分析

          (1)三方案初次投資的對比分析

          電力式機組、直燃吸收式機組、太陽能吸收式機組的價格一次增加,并且隨著制冷量的增大,它們之間的差距呈現出擴大的趨勢。經分析后還可以發現,太陽能吸收式機組的價格約為同等制冷量直燃式機組的1.5到1.7倍,約為電機組價格的3倍左右。太陽能吸收式機組的價格偏高的原因主要是由于太陽能空調的集熱器投資較高。據考證,單位功率的集熱器裝置初投資約為1800元人民幣每千瓦。由此可見,太陽能吸收式機組在初投資上比其他兩類機組缺乏經濟性。

          (2)一次能源消耗量的對比分析

          所取主要參數如下:電廠供電效率為30%(全國均值);電力輸配效率90%(全國均值);燃氣熱值為每立方米42998千焦。按以上參數對三方案各種能源的消耗量進行計算,得到的結果表明,一次能源消耗量在方案1到方案3中一次降低,且隨著建筑面積的增大而迅速增大,幾乎是現線性關系。顯示出太陽能空調系統在能源消耗方面的經濟性。

          太陽能去三分之一負荷為例,其中方案1和方案2的一次能源消耗量是方案3的2倍左右,相當于太陽能空調比夏季用電力空調制冷和直熱式制冷節能20%到50%。同時也可以看出,隨著太陽能承擔負荷比例的增加,一次能源消耗量明顯減少,可見提高太陽能的利用率對減少能源消耗有著重大的意義。

          (3)三方案對環境影響的對比分析

          近年來隨著人們環境意識的提高,環境經濟學也逐漸納入了技術經濟學分析的范疇。環境經濟學是運用經濟學的理論和方法,研究經濟發展和環境保護之間的相互作用,使經濟活動能取得最佳的經濟效益和環境效益,以達到環境與經濟的協調發展。從環境經濟學的角度上看,以往的經濟分析存在很大的缺陷,在生產成本中沒有把環境成本考慮進去,比如在使用能源時沒有考慮到能源開采對耕地的破壞,排放廢氣時沒有考慮大氣治理所需的費用,總之是一種以犧牲環境質量為代價來獲取高額利潤。

          考慮到我國國情,電力97%來源于煤炭火力發電,以耗煤折算用電,以承擔三分之一負荷的太陽能為代表,對三種方案的年消能源所排放的大氣污染物進行對比分析,取1噸油當量等于44880000千焦。我們可以得到,太陽能空調系統在減少污染物排放上有著絕對的優勢。以2萬平方米的建筑面積的空調負荷為例,使用太陽能機組,比使用直燃機組年CO2排放減少約8萬公斤,比使用電空調機組年CO2排放減少約23萬公斤。同樣以2萬平方米的建筑面積的空調負荷為例,使用太陽能機組比使用直燃式機組年NOx排放量減少約140公斤,比使用電空調機組年NOx排放量減少約605公斤。污染物排放的減少量驚人,可見太陽能空調制冷節約了能源,減少了污染物的排放,是名副其實的綠色空調。

          4.太陽能空調的研究發展方向及存在的問題

          (1)產業化

          太陽能空調實用性示范系統的建成,證明了太陽能空調在技術上是可行的,經濟上也顯示出了一定的效益,潛在的市場很大,應當向產業化方向發展。但是要實現產業化目標,還有很多工作要做。例如,太陽能空調系統的計算機設計軟件,制冷機的商品化、產業化;統一的配套設備和零部件;制定產品(系統)的技術標準等。

          (2)研究與開發新的技術

          太陽能空調系統目前普遍采用的是淡化吸收式制冷技術。由于造價及工藝方面的原因,制冷機不宜做得太小,所以采用這種技術的太陽能空調系統只適用于中央空調和集中供熱方式,系統需要有一定的規模。然而市場對小型的、家用的太陽能空調器卻有更大的需求,事實和經驗告訴我們,只有滿足千家萬戶人民群眾需要的產品,才能形成規?;a。因此需要研究和開發小型太陽能空調的新方法和新技術。

          (3)太陽能空調推廣應用面臨的問題

          目前太陽能空調在城市使用效率低的原因,不是城市居民不喜歡這種屬于綠色潔凈能源的太陽能設施,而是安裝太陽能裝置不太方便。由于城市高層住宅樓的特殊結構及目前太陽能空調的固定構造,居民只能將所購買的太陽能設施安裝在屋頂,而裝在屋頂走管道又十分不便且不安全,所以有不少想使用太陽能設施的城市居民因嫌安裝麻煩而作罷。從這一點看,太陽能空調在城市中不是沒有市場,而是沒有特別適合高層安裝、使用且性價比更為優化的太陽能空調系統。

          參考文獻

          [1]李凌風,林鑫.太陽能制冷技術的應用分析[A].全國暖通空調制冷2010年學術年會資料集[C].2010.

          太陽能的利用范文第3篇

          關鍵詞:太陽能;熱利用;建筑;一體化

          隨著我國城市化發展水平的持續提升,城市人口集聚化的步伐也在加快。為更好地滿足人民群眾的生活需求,越來越多的中、高層建筑拔地而起。如此一來,加快利用新能源來落實建筑節能也就變得十分重要了。太陽能是一種沒有污染的可再生能源,如果能夠合理地利用完全能夠在根本上降低我國各類城市的能耗,太陽能熱利用和建筑一體化已成為今后發展的必然趨勢。

          一、應用太陽能的突出優勢

          目前我國正處在工業化與城市化發展進程之中,能源消耗量非常大,我國一年能耗大約達到了全球一年總能耗的1/3以上,而在我國的總能耗之中又有1/3屬于建筑能耗。由于我國城市化的持續發展,現有各類建筑當中超過95%以上都屬于高能耗建筑。怎樣切實控制與降低建筑物的能耗,已經成為擺在我們面前的重要課題。我國目前每一年都將近二十億平方米的新建筑物建成,其中超過70%是住宅,而如今的建筑物又以中、高層建筑物為主。為切實減少能耗,首先要盡可能保證正在施工或者即將開工的建筑物不再成為新的高能耗建筑。在能源與環境污染的巨大壓力之下,太陽能具有的突出優勢得到了戰線。一是太陽能是最豐富的一種可再生能源。依據一項統計,我國超過2/3地區的太陽能的年日照時數達到了2200小時以上。二是我國建筑運用太陽能熱已取得了良好成效。使用太陽能進行取暖以及太陽能光電在建筑中的運用極為方便。三是太陽能熱能夠運用于各類建筑,中、高層建筑通常單位體比較多,要用到很多熱水并保持通風,而太陽能熱則可節約大量熱水以及空調熱能耗。

          二、太陽能熱利用和建筑一體化的主要方式

          一是太陽能光伏發電系統。主要有光伏陣列、蓄電池以及控制器、逆變器等各部件。光伏陣列作為該系統中的中心部件,是系統當中價值最大的,能夠把太陽輻射能轉成電能,或是送至蓄電池加以存儲并在需要時再予以釋放,或是直接予以負載。控制器所控制的是系統工作中的狀態,并且能夠對蓄電池進行充電保護與過放電保護,而控制器可選項中還可選擇別的附加。逆變器把系統中發出的直流電能轉為各種型號的直流或者交流電能。二是太陽能熱水系統。該系統的主要工作原理是通過集熱器把采集到的能量運用光熱轉換,形成熱水,其后再通過循環管道送至蓄熱水箱,水通過循環進入到集熱器,水箱之中的熱水可以供居住者們使用。太陽能的采暖同樣屬于太陽能的熱水系統,它主要是兩個部分所構成的,即集熱回路和采暖回路。集熱回路和太陽能供熱水系統所具有的集熱回路是一樣的,是由集熱器與蓄熱水箱共同建構而成的。在進行采暖時,室內散熱器需要有相應溫度,并通過蓄熱水箱為散熱器提供需要的熱量。一旦蓄熱水箱之熱量難以滿足負荷時,電磁閥就會切斷蓄熱水箱和整個系統之間的聯結,并通過輔助熱源加以供暖。

          三、進一步促進太陽能熱利用和建筑一體化的對策分析

          (一)在政策補貼上予以大力扶持

          對于在建筑中積極使用太陽能熱的開發商,政府部門應致力于實施扶持措施,對于建筑企業以相應的資金性補貼。對各位太陽能用戶來說,太陽能熱利用所節約下來的經濟價值并不是很多,但對于整個國家來說,太陽能熱利用對節能減排具有十分巨大的效益。正是因為這個原因,政府部門要認真制定出具體政策,對于太陽能熱利用和建筑一體化予以一次性補貼,從而讓太陽能初始投資能與常規能源熱系統的初始投資有所接近,從而讓太陽能熱利用中所形成的經濟效益變得更為顯著,從而促進了太陽能熱利用和建筑一體化的全面推廣。

          (二)健全建筑耗能識別管理機制

          從整個生命周期視角來加以分析,較高的初始投資在使用中往往就能得到良好的經濟效益,但住宅建筑消費者和實際投資者分別是不一樣的主體,兩者間利益具有相當大的差別,如果要讓兩者間的經濟利益能得到統一和協調,就應當健全完善全面管理體系,從而對兩者利益加以關聯,該體系就是住宅耗能識別系統。這一系統能依賴于對安有傳統熱水器的建筑物與安有太陽能熱設備的建筑物實施耗能對比,從而更急客觀、公正地對耗能狀況加以分析,并且得出什么耗能模式更加經濟和適用,所以要積極加強消費者們對太陽能熱一體化建筑之了解。在此情況之下,太陽能熱利用建筑投資者就可運用自身所掌握的耗能優勢來合理地提升太陽能熱利用住宅的銷售價。當然,消費者在掌握了解太陽能熱利用一體化建筑的突出優點,也更易于接受該價格,從而在確保消費者和投資者經濟利益的基礎上,持續促進太陽能熱利用一體化建筑市場之發展。

          (三)提高技術和裝備整體水平

          把太陽能熱利用技術全面推動到建筑節能綜合機制當中。要積極發展與推廣太陽能熱利用節能建筑,并且逐漸把太陽能的運用列入到城市建筑節能體系之中加以考慮。對已經納入到建筑業應用的部分示范類工程、示范性綠色建筑創新等,均要有步驟地推廣運用太陽能熱利用和建筑一體化技術等。對那些在建筑施工過程當中未能實施太陽能建筑一體化建設工程,從而積極推動建筑一體化和太陽能熱利用的推廣與使用。在此基礎上,政府相關部門應當在建筑太陽能熱體系之中列出總體思路和路線方針政策。要運用各類形式來大力宣傳建筑一體化太陽能熱力系統對我國經濟社會發展的重大現實意義。要建立起精通建筑太陽能熱機制的管理人才和技術人員的隊伍,積極開展信息溝通與支持,建立有關的資源信息網站以及服務機制,并且運用及時而有效的信息傳播方式來指導太陽能產業實現新的發展。

          四、結束語

          綜上所述,太陽能熱利用和建筑一體化在我國尚處在起步階段。建筑設計人員在進行方案設計時就要將太陽能熱利用作為建筑設計的重要組成部分來規劃。為了讓太陽能類產品能夠切實融入到建筑行業之中,應當深入研究太陽能熱利用和建筑保持一體化的方案,并注重于推進太陽能熱利用類產品標準化與規范化建設,強化和建筑設計部門之間的密切合作,從而讓太陽能熱利用能夠盡快地列入到建筑設計技術規范之中,讓其能夠真正成為建筑的重要配套設施。下一步,要更加充分地運用太陽能這一既豐富又沒有污染的綠色環保能源,創設出更加舒適的人居環境,從而切實推動太陽能熱利用和建筑一體化的進程。

          參考文獻:

          [1]王月欣. 太陽能熱水系統與中高層住宅的完美結合的技術應用[J]. 黑龍江科技信息,2009(2).

          [2]胡潤青. 民用建筑太陽能熱水器強制安裝政策研究[J]. 建設科技,2008(7).

          [3]胡潤青. 太陽能技術與激勵政策[J]. 建設科技,2008(18).

          [4]韓雷濤,蘇慶益,夏朝鳳,謝 建. 節能建筑技術經濟評價方法分析[J]. 云南師范大學學報(自然科學版),2010(1).

          太陽能的利用范文第4篇

          關鍵詞:太陽能熱泵;土壤源熱泵;綜合利用

          中圖分類號:TU831 文獻標識碼:A 文章編號:1674-0432(2011)-07-0275-1

          1 熱泵原理

          熱泵實質上是一種熱能提升裝置,它本身消耗一部分能量,把環境介質中貯存的能量加以挖掘,提高溫度進行利用。熱泵運行時,通過蒸發器從低溫熱源吸取熱量,而向用熱對象提供熱量,另外,熱泵過程與制冷過程的原理和系統設備的組成是一樣的,只是利用的目的不一樣。

          1.1 太陽能熱泵

          圖1 太陽能熱泵的原理圖

          太陽能受外部環境因素影響較大,尤其是在嚴寒地區,單獨使用太陽能集熱設備對建筑物進行供熱或生產、生活熱水,很難滿足使用要求。要解決這一問題,熱泵技術與太陽能利用相結合無疑是一種好的選擇方法,這就是所謂太陽能熱泵系統,如圖1所示。優先使用太陽能集熱器為蓄熱水箱蓄熱,熱泵作為太陽能的輔助供熱系統。當太陽能集熱器熱水循環不能維持蓄熱水箱溫度時,熱泵將開始工作,維持水箱溫度。當蓄熱水箱中溫度與太陽能集熱器出水口溫度相差不大時,關閉熱泵。

          1.2 土壤源熱泵

          圖2 土壤源熱泵的原理圖

          土壤源源熱泵是一種利用地下淺層(地表下5-400m)地熱資源,既可冬季供熱又可夏季制冷的高效節能熱泵系統。土壤源熱泵主要有三部分組成:室外土壤換熱系統、熱泵機組系統和用熱末端系統,原理圖見圖2。地表淺層地熱資源的溫度全年波動范圍小、相對穩定,冬季比室外環境溫度高,夏季比室外環境溫度低,是很好的低品位冷熱源。在實際工程中,不同的土壤源利用的成本差異是相當大的。對于地下水的抽取使用,必須考慮到使用地的地質結構,保證用后尾水的回灌可以實現,同時考慮此過程對生態環境的影響。

          2 長春地區太陽能熱泵與土壤源熱泵綜合利用

          2.1 長春地區的氣候特點

          長春位于北緯43°54′、東經125°13′,冬季日照射率為66%利用太陽能的條件比較好。全年日照時數為2200-3000h,在每平方米面積上一年接受的太陽能輻射總量為5016-5852MJ,相當于170-200kg標準煤燃燒所發出的熱量。長春地區冬季采暖時間為168天,采暖能耗占全年能耗的比重很大。針對長春地區的這一氣候特點,提出了使用太陽能――土壤源熱泵綜合利用的系統。

          2.2 系統方案介紹

          2.3.1 夏季制冷 在蒸發器一側,冷媒經過閥門形成一個循環,向室內風機盤管空調系統供冷。在冷凝器一側,地下熱交換盤管把冷凝中的熱量釋放到土壤中。

          2.3.2 冬季供熱 冷媒到集熱器蓄熱裝置,吸收利用土壤源熱能和太陽能集輻射熱,冷媒溫度升高,當循環到蒸發器,形成冷凍水循環;集熱器蓄熱裝置中的水通過泵連續不斷的從土壤與太陽能集熱器獲取熱能;在冷凝器側,熱量釋放到蓄熱器中。

          2.3.3 供生活用熱水 當太陽輻射能充足時,太陽能集熱器將熱水直接循環到蓄熱水箱中,由太陽能集熱器或冷凝器散發出來的熱量對水進行預熱,自來水進入蓄熱水箱,經過預熱,然后作為生活熱水,被廚房與浴室使用。

          3 結論

          長春地區冬季采暖負荷大,現行的供暖方式以常規能源為主要熱源的集中供熱方式占主導地位,常規能源的大量使用,會排放大量的有害氣體,使得環境日益惡化,并且常規能源屬于不可再生能源,大量使用,會導致能源走向枯竭,這不符合節約環保型社會的要求。太陽能具有儲量大,清潔不需要運輸,土壤源具有地熱豐富、環保、穩定等特點,兩者結合使用,為長春地區能源的有效利用與可持續發展帶來了契機。

          參考文獻

          [1] 陳文章,榮士壯.我國新能源和可再生能源現狀、問題及對策的探討[J].遼寧農業技術學院學報,2008,10(1).

          [2] 司士榮.利用地溫能源將大有可為[J].地熱能,2006,(5).

          [3] 趙玉文.我國太陽能利用技術的發展概況和趨勢[J].農村電氣化,2004,(6).

          [4] 田國慶,王志毅.太陽能熱泵混合式供熱水裝置的設計與控制[J].制冷空調與電力機械,2007,(11).

          [5] 韓再生,冉偉彥.城市地區淺層地溫能評價方法探討[J].地熱能,2008,(9).

          [6] 宮克勤.太陽能地源熱泵式空調系統研究[J].太陽能學報,2007,(5).

          太陽能的利用范文第5篇

          關鍵詞 西藏 太陽能 開發利用 問題 建議

          一、西藏太陽能資源發展的概況

          西藏地區是世界太陽能豐富地區之一,日照時數長且穩定,全區有98%的地區太陽能資源十分豐富。因此,太陽能企業在該地區發展的前景十分廣闊。西藏地區太陽能平均日照百分率自西向東遞減,其中阿里地區及日喀則地區的6個縣(市)的太陽能平均日照百分率超過70%;林芝地區只有不到40%,為全區最低。西藏冬季平均日照百分率都達到70%,11月份最高,為75%;7月份最低,只有不到50%。西藏各地年日照時數大于6小時的天數為135天至331天,呈西多東少的分布規律。西藏大部分地區的日照時間都很長,基本不受天氣影響,只有察隅縣、墨脫縣太陽能不是很穩定。[1]

          和我國東部沿海地區相比,西藏地區年太陽輻射總量比其多一倍以上。國家近年來在西藏推行了“陽光計劃”等一系列優惠扶持計劃,使近50萬農牧民徹底擺脫了無電生活。在國家的號召下,內地各兄弟省市紛紛幫助西藏發展太陽能事業,建立了各類光伏電站,還為農牧民安裝太陽灶改善生活條件。目前,西藏許多地方已經利用太陽能照明、供暖,不久將會大范圍、多領域推廣使用。

          20世紀90年代以來,“陽光計劃”和“科學之光計劃”等先后在阿里地區得到實施,國家還扶持建設了幾十座光伏電站,戶用太陽能光伏電源系統和太陽灶也得到了大范圍的推廣,一些小型的太陽能燈在普通居民家中進行了安裝,大部分農牧民的照明和取暖問題都得到了有效解決。以后隨著國家政策扶持,西藏經濟發展和太陽能技術日益成熟,西藏太陽能開發利用會有更新的發展目標和前景,太陽能房、陽光溫室等將會在全區得到大范圍的推廣建設。[2]

          二、西藏開發利用太陽能存在的問題

          (一)對太陽能資源開發利用的重要性認識不足

          國家沒有為開發西藏太陽能設立??顚S眉艾F有的發展資金不到位,加之西藏并沒有將開發利用太陽能列入政府重要發展事項,嚴重影響了西藏太陽能事業發展。從長遠發展來看,如若西藏繼續消耗使用常規能源而不開發利用新的能源方式,將不利于可持續發展目標的實現。

          (二)相關優惠、激勵政策體系不完善

          目前國家和自治區政府并沒有出臺專門的激勵措施來鼓勵相關企業開發利用西藏的太陽能,相關部門之間協調性差,鼓勵廣大群眾使用太陽能裝置等的政策體系還不完善,以及政策的穩定性差,因此支持可再生能源持續發展的目標短期內難以實現。

          (三)財政投入規模小

          兄弟省市的大力支持及國家優惠政策的扶持使得西藏的太陽能開發取得了顯著的成績。近年來,西藏自治區為推廣太陽能技術在財力上進行大力支持,但總體投入仍較少,且并沒有將該項發展計劃列入各級財政預算規劃,嚴重影響了當地太陽能開發與利用的速度。

          (四)市場發育程度不高

          目前,太陽能大件的組裝集合已在西藏太陽能研究示范中心完成,但因缺乏政府的大力支持,市場需求不穩定,難以建立起完善的市場保障體系;各部門協調合作力度不夠,沒有形成統一的合力,難以實現規?;l展;市場在太陽能發展過程中沒有起到明顯的推動作用,地方特色不明顯,難以形成一個穩固的、前景良好的太陽能產品市場體系。

          (五)產品質量評估標準不統一及監督不到位

          政府沒有為太陽能產品設立專門的管理部門,沒有規定統一的質量標準,質量檢測設備陳舊,獎懲制度不明確,群眾合法利益得不到有效保障等,導致許多質量不合格產品被不法商販銷售到西藏,嚴重影響了居民消費太陽能產品的信心和動力,阻礙了西藏標準化、規范化太陽能產品開發利用的步伐。

          三、促進西藏開發利用太陽能的建議

          (一)確定太陽能開發利用的重要地位

          國家應把西藏太陽能開發利用納入國家重要的議事工作日程和國家預算計劃,派專業技術人員對西藏太陽能開發利用進行專業指導和培訓,對太陽能開發企業進行政策上的優惠和扶持,財政部門要加大對太陽能開發利用的財政預算,宣傳鼓勵廣大群眾使用新能源,從而推動太陽能事業向產業化、規?;较虬l展。

          (二)建立完善的優惠、扶持政策

          當地政府應根據太陽能產業發展的需要,在財政、稅收、貸款、補貼等方面推行一系列的優惠政策措施,完善法規體系,為太陽能的開發利用提供優越的外部環境,從而促進相關企業迅速發展。加強宣傳力度,逐步轉變西藏民眾用能方式,提高自我發展水平,發展具有地方特色的優勢產業。

          (三)加大財政投入力度

          中央財政應設立西藏太陽能發展專項資金,并根據其發展需要和國家財力狀況確定資金扶持規模,激勵和支持西藏太陽能開發利用。地方財政應設立專門的、額度寬松的財政資金扶持太陽能事業發展。

          (四)建立持續穩定的市場需求

          當地政府要在宏觀上做好調控,做好實地調研,了解民眾實際需求,制定優惠補貼政策,擴大太陽能產品的市場份額,建立長期的、穩固的、前景良好的太陽能市場,充分發揮市場的調節作用,滿足市場發展的需求,推動太陽能產品市場化發展。

          (五)加強宣傳和教育

          應進一步加強宣傳教育,使全區人民了解開發利用太陽能對于解決西藏常規能源短缺、保護生態環境和確保能源安全問題的重要性;使機關、企業、個人及社會各界人士明確自身在開發利用太陽能方面的責任和義務;培養太陽能開發利用的專業人才和技術骨干等。

          (六)提高產品和服務質量

          管理部門應嚴抓產品質量,嚴格監控西藏太陽能產品質量檢測,對不合格產品加大懲處力度,對優質產品加以保護和宣傳,同時督促太陽能產品企業搞好售后服務工作。相關企業應以消費者為中心,提高服務水平,為廣大群眾提供質量合格、價格優惠、服務周到的產品。

          (七)加強國際交流與合作