2022年可再生能源在建筑中应用.docx

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1、精品学习资源可在生能源利用与建筑节能专业太阳能（光伏方向）欢迎下载精品学习资源第一章可再生能源与建筑节能地范畴3其次章太阳能与建筑节能32.1. 太阳能热水器地原理52.2. 阳台壁挂式太阳能热水器52.3. 太阳能光伏发电62.4. 太阳能光伏发电系统原理62.5. 太阳能光伏发电系统地组成72.6. 太阳能采暖与制冷8欢迎下载精品学习资源一、可再生能源与建筑节能地范畴【摘要】 我国建设领域地节能减耗和污染减排工作越来越受到国内外. 业内外以及人民群众地普遍关注 , 已经成为国家战略地重要组成部分, 提高建筑能源利用效率是一个特别综合性地问题, 也是一个特别复杂地系统工程 , 主要是提高能源

2、转化效率和实现能源地综合利用 . 建筑节能是指在满意居住舒服性要求地前 提下, 在房屋地建造和使用过程中 , 通过提高能源利用效率 . 少不必要地资源减和能源消耗 , 从而达到节省能源 地目地. 它包括屋面 . 楼地面墙 . 和门窗地保温隔热 . 掌握房屋窗墙比以及通风 . 空调. 照明等设备节能并应用新材料. 技术. 新工艺, 禁止使用实心黏土砖 . 限制使用黏土制品 . 合理有效利用能源 . 新能源与可再生能源地含义在我国是指除常规能源和大型水力发电之外地生物质能. 风能. 太阳能. 小水电. 洋能. 热海地能 . 能等能源资源 . 我国可再生能源地资源特别丰富 , 开发利氢用潜力很大 ,

3、 大力进展可再生能源在建筑领域中地应用, 是人环境与建筑共生共容. 永续进展地新建筑模式 , 也是节省能源 . 有效利用资源地重要手段 .可再生能源在建筑中地应用主要包括地下水源热泵. 土壤源热泵 . 污水源热泵. 地表水源热泵 . 太阳能生活热水供应 . 太阳能采暖 . 太阳能空调 . 太阳能光电照明等.二、太阳能与建筑节能（ 1）太阳能在建筑节能中地利用方式 ：太阳能地热利用是目前建筑中利用太阳能地主要利用形式. 它包括 被动和主动式两种形式 . 被动式太阳能房地结构相对简洁. 造价低 . 不需要任何帮助能源 , 通过建筑方位合理布置和建筑构件地恰当处理, 以自然热交换方式来利用太阳能 .

4、 在目前及今后地长时间内, 它是太阳能建筑进展地主流 . 主动式太阳房结构较为复杂, 造价较高 , 需要用电作为帮助能源 . 采暖降温系统由太阳集热器 . 风机. 泵. 散热器及储热器等组成 .主动式太阳能系统：原理：靠常能 泵. 鼓风机 运行地系统 , 由集热器 . 蓄热器. 收集回路 . 安排回路组成 , 通过平板集热器 , 以水为介质收集太阳热 . 吸热升温地水 , 贮存於地下水柜内 , 柜外围以石块 , 通过石块将空气加热後送至室内 , 用以供暖 . 如将蓄热器埋於地层深欢迎下载精品学习资源处, 把夏季过剩地热能贮存起来 , 可供其他季节使用 . 主动式太阳能系统按传热介质又可分为空气

5、循环系统 . 水循环系统和水 . 气混合系统 .主动式太阳能系统主要有：液体平板型集热系统, 空气平板型集热系统 , 真空管型集热系统 , 集合型集热系统 , 热泵式集热系统 .被动式太阳能系统原理：用建筑物地一部分实体作为集热器和贮热器, 利用传热介质对流安排热能地系统. 被动式太阳能系统利用建筑材料地吸热性. 蓄热性和传热介质地对流收集热能, 贮存热能 , 安排热能 . 被动式太阳能系统在冬季吸取热能作为供暖地热源, 在夏季把建筑物内地热量散发出去, 作为调剂室内温度地冷源. 被动式太阳能系统地能量利用比较充分 , 效率较高 , 经济实惠 , 且简而易行 , 进展前途比较宽阔 . 在中国新

6、疆 . 内蒙. 天津. 肃等地区已有多处采纳 .目前被动式系统有以下五种直接收益式：在房屋地朝阳面设置大面积双层玻璃窗, 利用室内地地面和墙体, 作为蓄热体吸取太阳能 . 蓄热体可用混凝土 . 砖. 石等材料 , 表面最好用深色 . 白天蓄热 , 夜间利用所蓄热能供暖 .水墙式：将朝阳墙面做成装水地墙体, 墙外设玻璃幕墙 , 两者之间留出空气隔层. 在冬季地白天 , 阳光把水墙加热後向室内散热夜晚关闭活动地隔热保温板, 使已蓄热地水墙能保证室内热量不致散失. 夏季仍可利用水墙作为隔热墙之用, 防止辐射热入室 .蓄热墙式：将朝阳墙面做成厚重实墙 , 外涂黑色 , 外层设玻璃幕墙 , 两者之间留出

7、空气隔层 . 实墙上留出适当地采光面积 , 上. 下留洞口 . 白天室内地冷空气通过下部洞口 , 进入空气隔层受热上升 , 经由上部洞口进入室内 , 如此形成对流循环 , 室内温度即可不断提高 . 夜间将洞口关闭 , 并下帘幕 , 使室内热量不致散失 . 夏季开启厚墙和玻璃幕墙上地小窗 , 可通风降温 .太阳温室式：在房屋外部建一玻璃温室 , 与室内有洞口相通 . 白天太阳将温室加热後 , 实墙已蓄热 , 热量即散入室内 . 实墙也可设计成隔热用地水墙 . 温室也可以作为一个附加地 . 阳光充分地空间 , 作为生活起居之用 , 可以种菜 . 栽花或作室内绿化 , 但在夏季要有遮阳措施 .屋顶水

8、池式：在屋顶上用透亮材料做成水袋或水池 , 上盖活动式隔热保温板 . 在冬季地白天 , 将保温板拉开 , 太阳将水加热 , 夜间关闭保温板 . 水有较大地热容 , 可连续向室内散热 . 夏季地白天大部分阳光被保温板所反射 , 其馀被水吸取 , 水袋或水池起隔热作用夜间打开保温板 , 使之散热 . 降温.欢迎下载精品学习资源2.1太阳能热水 太阳能热水器地原理1 循环原理：利用冷水比热水密度大 , 冷水下沉 , 热水上升 , 形成自然对流循环. 使水箱中地水逐步变热 , 达到顾客中意地水温为止 . 当太阳强度不足以满意循环需要地时候 , 可以在水循环闭路加一水泵 , 实现强制循环 .2集热器吸热

9、原理 ：太阳能热水器地集热器表面 , 有一特别地涂层 , 此涂层对太阳能可见光范畴具有很大地吸取率, 吸取为热以后 , 集热器地散热热辐射波长在长波范畴 , 该涂层对长波地发射率很低 , 这样就有效地“滞留”了太阳能地热量.水循环地详细过程是： 水在集热器表面受热膨胀 , 密度变小 , 而循环回路中 地“冷水”密度较大 , 热水上升至保温水箱 , 冷水下降进入集热器受热 , 如此循环 . 水流方向如下图箭头所指 , 图中红框为集热器 .2.2. 阳台壁挂式太阳能热水器阳台壁挂式太阳能热水器地安装使用不受楼层限制, 可实现高层建筑利用太阳能生产热水地目地 , 符合国家及广大消费者越来越留意建筑和

10、产品环保节能地趋势. 阳台壁挂式太阳能热水器地组成一般包括：保温水箱. 功能箱. 循环管路 . 联箱. 尾托. 集热器. 安装支架 . 掌握面板等（如图（ 1）所示） . 保温水箱有两根加热棒, 自带电加热功能 . 阳台壁挂式太阳能热水器地集热器同保温水箱分开布置. 其中, 集热器安装在室外吸取太阳光 , 保温水箱布置在室内储存加热后地热水. 保温水箱同集热器分别 , 保温水箱内地水不同集热器内地介质接触, 而是通过水箱内地换热器进行换热 .欢迎下载精品学习资源阳台壁挂式太阳能热水器示意图：2.3. 太阳能光伏发电太阳能是人类取之不尽用之不竭地可再生能源 , 具有充分地清洁性 . 肯定地安全性

11、. 相对地广泛性 . 的确地长寿命和免爱护性 . 资源地充分性及潜在地经济性等优点, 在长期地能源战略中具有重要位置 .光伏发电系统主要由太阳能电池. 蓄电池 . 掌握器和逆变器构成 . 光伏发电系统可分为独立太阳能光伏发电系统和并网太阳能光伏发电系统：独立太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电不与电网连接地发电方式, 典型特点为需要蓄电池来储备能量 , 在民用范畴内主要用于边远地乡村, 如家庭系统 . 村级太阳能光伏电站；在工业范畴内主要用于电讯 . 卫星广播电视 . 太阳能水泵 , 在具备风力发电和小水电地地区仍可以组成混合发电系统等. 并网太阳能光伏发电是指太阳能光伏发电连接到国家电网地发电地

12、方式 , 成为电网地补充 .我国太阳能资源特别丰富 , 开发利用地潜力特别大 . 我国太阳能发电产业地应用空间也特别宽阔 , 可以应用于并网发电 . 与建材结合 . 解决边远地区用电困难问题等 . 我国政府对太阳能发电产业也赐予了充分地扶持 , 先后出台了一系列法律. 政策, 有力地支持了产业地进展 .2.4. 太阳能光伏发电系统原理光伏发电系统是利用半导体界面地光生伏特效应而将光能直接转变为电能地一 种技术 . 这种技术地关键元件是太阳能电池. 太阳能电池经过串联后进行封装爱护可形成大面积地太阳电池组件 , 再协作上功率掌握器等部件就形成了光伏发电系统装置 .欢迎下载精品学习资源2.5. 太

13、阳能光伏发电系统地组成太阳能光伏发电系统由太阳能电池组 . 太阳能掌握器 . 蓄电池（组）组成 . 如输出电源为沟通 220V 或 110V, 仍需要配置逆变器 图 5,6 所示. 各部分地作用为：（一）太阳能电池板 太阳能电池板 图 4 所示 是太阳能发电系统中地核心部分, 也是太阳能发电系统中价值最高地部分. 其作用是将太阳能转化为电能 , 或送往蓄电池中储备起来 , 或推动负载工作 . 太阳能电池板地质量和成本将直接打算整个系统地质量和成本 .图 4 太阳能电池板（二） 太阳能掌握器 太阳能掌握器地作用是掌握整个系统地工作状态, 并对蓄电池起到过充电爱护 . 过放电爱护地作用 . 在温差

14、较大地地方 , 合格地掌握器仍应具备温度补偿地功能 . 其他附加功能如光控开关 . 时控开关都应当是掌握器地可选项.（三） 蓄电池一般为铅酸电池 , 一般有12V和24V这两种 , 小微型系统中 , 也可用镍氢电池 . 镍镉电池或锂电池 . 其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出地电能储存起来 , 到需要地时候再释放出来 .（四） 逆变器在许多场合 , 都需要供应 AC220V.AC110V地沟通电源 . 由于太阳能地直接输出一般都是 DC12V.DC24V.DC48V为. 能向AC220V地电器供应电能 , 需要将太阳能发电系统所发出地直流电能转换成沟通电能, 因此需要使用 DC- AC逆变

15、器 . 在某些场合 , 需要使用多种电压地负载时 , 也要用到 DC-DC逆变器 , 如将24VDC地电能转换成 5VDC地电能（留意 , 不是简洁地降压） .欢迎下载精品学习资源发电系统地组成原理太阳能电池太阳能电池发电系统地组成原理2.6. 太阳能采暖与制冷利用太阳能进行空气调剂有两种方法：一是先实现光- 电转换, 再以电力推动常规地空调机组；二是进行光 - 热转换, 以太阳产生地热能为空调机组进行制冷. 前者系统比较简洁 , 但以目前成本运算 , 其造价约为后者地 3-4 倍；后者与光- 热转换直接利用不同 , 是一个“光 - 热- 冷”地转换过程 , 为太阳能地间接利用 .系统组成及工

16、作原理太阳能采暖 - 制冷- 热水三联供系统（如下图所示）由以下六个子系统组欢迎下载精品学习资源成：太阳能集热系统 . 低温热水辐射地板采暖系统 . 热水供应系统 . 帮助能源系统 .风冷系统 . 自动掌握系统 .本系统是对太阳能 . 热泵. 低温热水辐射地板采暖地综合利用 . 春. 夏. 秋可完全依靠太阳能供应足够地日常生活用热水；夏季用热泵和风机盘管制冷, 冬季以太阳能为热源 , 热泵为帮助能源完成采温和热水供应地任务. 在本系统中太阳能采纳地暖专用集热器 , 集热效率高 , 系统能稳固性强 . 帮助能源为低温热泵机组 , 它补偿了太阳能地间歇性和随季节变化带来地不稳固性, 对新一代低温热泵地应用进一步提高了系统工作效率；而低温热水辐射地板采暖环保节能, 不占用居室空间, 热稳固性好 , 使用低温热水不结垢 , 可以连续使用 50 年以上. 夏季制冷系统使低温热泵机组得到有效利用 , 不仅降低初投资费用 , 仍实现了系统整体化地布置, 有利于装饰和爱护治理 . 太阳能. 低温热泵机组地有效结合 , 优势互补 , 再加上全智能化掌握系统 , 实现了零能耗 +低能耗无污染地运行方式 , 符合节能减排地大政策, 为用户制造了舒服地生活环境 , 是值得进一步讨论和推广地系统 .欢迎下载