太陽能技術在建筑中的應用分析

劉艷華

（河北方澤建筑工程集團有限公司，河北 滄州 061001）

太陽能技術在建筑中的應用分析

劉艷華

（河北方澤建筑工程集團有限公司，河北 滄州 061001）

將太陽能技術應用到建筑中，能夠幫助建筑行業逐漸擺脫能源緊張的困境，也能夠保護環境，推動實現可持續發展。本文首先簡單介紹我國太陽能資源的分布狀況，接著從太陽能熱利用技術和太陽能光伏技術兩個方面對太陽能技術在建筑中的應用進行分析，在最后指出太陽能技術在建筑中的應用存在的問題及相對應的解決方案。

太陽能技術；建筑；應用；分析

1 引言

建筑業在快速發展的同時，也在加速著能源的消耗。將太陽能技術應用到建筑中，不僅能夠滿足建筑對能源的需求，還能夠實現對太陽能資源的充分利用，推動太陽能產業發展。

2 我國太陽能資源的分布狀況

受地理條件和氣候等環境因素的影響，我國太陽能資源的分布呈現出明顯的地域性，從總體來看：西部多于東部，西南少于北部；除了新疆和西藏，緯度低的地區往往比緯度高的地區有更豐富的太陽能資源。

3 太陽能技術在建筑中的應用類型

3.1 太陽能熱利用技術

3.1.1 被動式太陽能應用

（1）在進行建筑設計時，結合建筑所處的自然環境，將建筑因素進行合理地組織和處理，根據光照情況確定門窗的朝和材質、設計屋頂的樣式、選擇合適的墻壁材料和樓板材料。（2）要合理對建筑本身進行科學地設計與規劃，根據建筑所處的自然環境確定建筑朝向、根據太陽照射情況設計內部空間的分布、根據氣候條件科學設計建筑的結構和外觀、并選用具有較大熱阻和適宜的重質建筑材料。

被動式太陽能應用雖然發展成熟，成本較低，但是對室內環境的調節有限。為了進一步提高建筑的環境適應能力，可以在使用被動式太陽能熱利用技術的同時配合應用主動式太陽能熱利用技術。

3.1.2 主動式太陽能應用

主動式太陽能應用指的是在借助部分專業太陽能設備的條件下，實現對建筑內部環境的可控調節。主要的幾種應用方式有：太陽能熱水系統、太陽能采暖系統、太陽能制冷系統和太陽能空調系統。

（1）熱水系統。太陽能熱水系統按照600L的熱水箱容積劃分為小型和大型兩種，家用的為小型，學校、工廠等使用的是大型。小型的多為家用，因此多是在建筑完成后，由居民自己進行安裝，而大型的一般用于學校、工廠等，這些建筑在施工之前就已經將太陽能熱水系統的安裝納入建筑設計范圍之內，因此，很少會出現與建筑結合度低的情況。在進行建筑結構設計時，需要提前設計好用于放置和安裝太陽能熱水系統的空間，將熱水系統進行合理的安置，避免因無序安裝干擾部分建筑功能的實現，并保持建筑的美觀。

（2）采暖系統。常見的太陽能采暖系統有太陽墻采暖系統、太陽能熱泵供熱采暖系統和太陽能熱水輻射采暖系統。在建筑中應用太陽墻采暖系統，經過太陽墻系統加熱處理后的室外空氣被送風機送入室內，與室內氣體進行交換，保持室內空氣流通的同時還能夠維持室內的溫暖，可將其應用在辦公樓、購物中心或者高檔居民樓等建筑的設計中。太陽能熱泵供熱采暖系統將太陽能作為熱泵泵源，由熱泵機組、太陽能集熱系統、蓄熱設備、地板采暖以及控制系統組成。太陽能熱水輻射采暖系統將30-60℃的低溫熱水作為熱媒，分為太陽能頂棚輻射采暖和太陽能地板輻射采暖兩種。

（3）制冷系統。在建筑中應用的太陽能制冷系統多為太陽能光熱轉換制冷系統，主要分為吸收式、吸附式、蒸汽噴射式和蒸汽壓縮式四種，將轉換得到的熱能或者機械能作為對外界溫度的補償，根據實際需要調節系統，并維持系統的溫度。

（4）空調系統。太陽能空調系統主要分為制冷、制熱和除濕這三種功能。將太陽能空調系統應用到建筑中的時間較晚，直至21世紀初我國才在北京市太陽能研究所辦公樓建成第一批太陽能制冷空調示范工程。

3.2 太陽能光伏技術的應用

將太陽能光伏技術應用于建筑中指的是利用伏打效應，把太陽能轉換為電能，并將這些電能作為建筑能源，以擺脫或者是減少對石化能源的依賴，保護環境。太陽能光伏技術應用到建筑中主要有兩種方式：建材型和非建材型的光伏構件。在建筑中應用太陽能光伏技術，實現光伏建筑一體化，能夠減少對電網能源的消耗，有效減少建筑在電網方面的投資；建筑能夠為自己提供電能，在用電高峰期不僅能夠避免用電緊張，實現并網供電，減輕電網的供電壓力；建材型的光伏構件具有不同的樣式，用于建筑中時能起到美化建筑外觀的效果。

4 太陽能技術在建筑中的應用存在的問題及解決方法

4.1 政策支持較少

雖然政府的節能意識逐漸增強，但在“太陽能技術應用到建筑中”這一方面，明顯支持力度不夠。太陽能技術在建筑中的應用本身就花費較高，如果政府再不給予政策支持，很難保證其能夠繼續發展。政府應當及時出臺支持發展太陽能技術發展，和鼓勵太陽能技術應用于建筑中的政策，并給予資金和技術支持；還要推動提高民眾的節能環保意識，使其更樂意接受和使用太陽能產品。

4.2 民眾的支持度較低

因為節能意識不夠強烈，對太陽能產品的了解程度不夠，再加上太陽能產品的價格較高，使得很多民眾都不愿意購買太陽能產品、更不會關心太陽能技術的發展，以及在建筑中的應用狀況。提高民眾對太陽能技術的支持度，不僅需要政府的努力，社會組織通過動員活動，提高民眾對能源的保護意識，對太陽能技術的了解，以及對太陽能技術應用于建筑的支持。

4.3 在建筑中應用太陽能技術的能力較低

雖然在一些建筑中應用了太陽能技術，但是應用的方式較為單一，通常都是太陽能熱水系統，而在其他方面的應用很少；建筑行業和太陽能行業之間不夠了解，也是阻礙在建筑中應用太陽能技術的能力提高的因素。雙方應該加強聯系和交流，共同探討出合適的建筑項目，以推動太陽能技術在建筑中的應用；建筑人員應該主動了解更多太陽能技術，太陽能技術研究人員應該對我國不同地區、不同類型的建筑都有充分的了解，結合不同建筑的功能需求設計和生產出合適的太陽能產品，推動其應用在建筑中。

5 結語

鼓勵并推動太陽能技術在建筑中的應用和發展，降低建筑的能源消耗，促進實現可持續發展。

［1］吳潮瑋.太陽能技術在建筑中的應用［J］.黑龍江科技信息，2011（20）∶38-276.

［2］孫綱，李雷.綜述太陽能技術在建筑中的應用［J］.中國科技博覽，2010（20）∶314-315.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.043