淺析建筑節能及新能源的應用

王 磊

(太原市熱力公司,山西 太原 030021)

1 概述

現階段，節能建筑的發展尤為迅速，但是國內絕大多數建筑工程均未能配置生活熱水設備，在人們生活水平不斷提升的過程中，再配備生活熱水設施，那么會進一步的導致建筑能耗有所增加，要是不制定相應的節能方案，會使我國能源以及環境壓力進一步增加，同時也會嚴重影響到我國經濟的發展。在所發布的《21世紀議程》之中，我國將可再生能源的開發與利用擺在了能源戰略中重要位置，其中也指出了可以大力開發的新能源包含有太陽能、風能、生物能以及地熱能等。所謂新能源指的是清潔能源，能源在進行轉換時對于環境沒有污染，并且對生態環境也不會造成破壞。對于建筑工程來說，要求是能夠更加全面的利用太陽能，便可以顯著的降低建筑工程能耗，提升我國可持續發展能力。并且，國內不少的區域之中擁有非常豐富的地熱能源，要是能夠對這部分能源進行合理的利用，同樣能夠顯著減少能源消耗，從而很好的保護生態環境。

2 太陽能在建筑節能中的具體應用

2.1 太陽能建筑

太陽能建筑是一種被動式應用太陽能的形式，其是通過對房屋結構合理的設計，對太陽能這種能源以熱量的方式進行收集、儲存以及利用，主要是通過屋頂結構以及南向結構對太陽能進行收集以及儲存。被動式建筑結構是對建筑工程進行科學的設計以及布局，通過合理利用材料以及結構等完成對太陽能的收集、儲存以及利用。在被動式的太陽能建筑之中，可以借助于合理的設計，確保建筑工程能夠有效的利用太陽能。國內首個太陽能建筑于1977年建設完成，在經歷了近40年的發展之后，我國相繼建設了多個太陽能建筑，同時也形成了一系列的理論成果，構建了整套太陽能建筑技術。

2.2 熱水集熱供熱系統

熱水集熱供熱系統屬于主動式太陽能利用系統，其實是對太陽能加以收集，再以不同的方式對太陽能進行利用。該系統不僅擁有采暖的功能，同時還擁有熱水供應的功能，系統示意圖如圖1所示。

在該系統之中，循環水泵會將水輸送至安裝于建筑頂端的太陽能集熱裝置之中，當水經過加熱處理之后會被輸送至蓄熱裝置之中，把收集到的太陽能以熱能形式儲存在儲能設備之中，這些能量便能夠在夜間或者陰雨天供用戶使用。熱水集熱供熱系統具體形式多種多樣，在選擇時需要依照不同建筑工程的情況進行合理選擇。雖然熱水集熱供熱系統所需設備較多，系統前期資金投入量較大，不過，該系統依舊擁有較多的優點，是值得推廣應用的一種太陽能利用技術。

2.3 其他太陽能利用技術

建筑工程中利用太陽的技術很多，除了上述幾種技術之外，主要還含有太陽能制冷技術以及太陽能熱泵供熱技術等。太陽能制冷系統之中所采用的技術主要有氨—水吸收技術、溴化鋰—水吸收技術以及固體吸附技術等。太陽能熱泵供熱則是通過熱泵裝置把集熱裝置在相對低溫度下(通常不超過20 ℃)，提升至熱水供應所需溫度(通常為30 ℃～50 ℃)，以滿足建筑工程的熱水供應需求。

對于建筑工程來說，利用太陽能擁有極大的意義。而且，在建筑工程中利用太陽能技術的種類非常多，依照不同的情況對于太陽能這種綠色可再生能源加以充分利用，能夠取得顯著的節能效果。針對一些日照條件較為優良區域或者室外溫度相對高的區域，則能夠采用被動式太陽能建筑方式對太陽能加以利用。而在夏熱冬冷區域則能夠采用主動式與被動式相互結合的方式對太陽能進行利用。現階段，因為太陽能集熱裝置的成本相對高，還能將太陽能作為一種輔助能源使用，這樣也能夠確保整個供熱系統達到更好的經濟性。

3 地熱能在建筑節能中的具體應用

3.1 國內地熱資源分布情況

國內的地熱資源儲量較為豐富，同時地熱資源的品質也較高，就目前我國已經勘探到了2 000多地熱資源具體情況看，溫度超過150 ℃的一些高溫地熱資源多是分布于我國西藏、云南以及臺灣等地域。我國臺灣馬槽區域探測到的地熱資源溫度超過了190 ℃，這是現階段國內發現的最高地熱點。我國云南省的騰沖區域，在距離地表位置僅僅12 m深度便能夠獲得溫度為140 ℃的熱水。我國西藏羊八井區域中地熱田的水溫也高達170 ℃。另外，我國地熱資源中，溫度在100 ℃之下的中低溫地熱資源儲量也較為豐富，這些地熱資源多是分布在東南沿海區域以及北京、天津、黑龍江等地。

3.2 地熱供暖

對于地熱資源進行合理的開發與利用所收到的效益極為可觀，通過利用地熱資源能夠有效的減少其他能源消耗，減少對生態環境的污染。我們能夠利用熱交換裝置將地熱水中的熱能傳遞至生活用水中，從而為居民提供生活熱水或者采暖用水。

地熱供暖便是將地熱水當成是供暖熱源，利用直接方法或者間接方法把熱量輸送至熱用戶。我國目前所建設的地熱供暖系統之中基本上都包含有地熱井、回灌井、井口設備、換熱站以及調峰設備等，和采用鍋爐供暖的形式對比而言，地熱供暖系統之中僅僅在熱源形式方面有所差異，所包含的熱力循環系統基本上不存在差異。一般情況下，地熱供暖系統和調峰鍋爐聯合使用，能夠更好的保證供熱質量，同時還能顯著的節約供熱成本，降低能源消耗，減少污染物的排放，擁有良好的經濟效益與環境效益。

3.3 地熱空調

我國應用地熱空調最典型的案例便是奧運工程中運動員村以及記者村地熱空調系統，通過地熱空調可以保證單人能夠獲得1 000 kg/d的熱水供應量，并且地熱水也能夠對泳池中的水進行加熱，確保泳池之中水體全天候保持恒溫。因為地熱空調不會向大氣中排放污染物質，是極為環保的一種能源，這也正合綠色奧運的理想相契合。在奧運會結束之后，我國又將所建造的地熱井用在冬季供暖中，平均每年所提供的熱能相當于6 000 t標準煤燃燒所得熱量。

4 沼氣在建筑節能中的具體應用

對于我國農村地區來說，對于沼氣能源的利用擁有得天獨厚的優勢。我國北方很多區域之中，越來越多農戶開始應用“四位一體”的沼氣裝置，其中包含有沼氣池、畜禽舍、廁所以及日光溫室等設施，此系統能夠對能量進行多級的利用，實現能源良性循環。根據目前我國北方地區沼氣利用情況來看，建設體積約8 m3的沼氣池，便能夠供給一戶居民正常生活使用，平均每年能夠生產沼氣約350 m3，而整個沼氣利用配套設施的成本投入不足1 000元，每年能夠節省燃煤約1 t，不到兩年便能夠收回成本。目前，國內已經建設完成了4 000多座工業沼氣工程，沼氣池的總容量達到了500萬m3，平均每年可生產沼氣約2億m3，所發電量能夠供給百萬戶居民使用。

5 結語

建筑節能中對于新能源的利用技術，很多技術逐漸趨于成熟，也有不少技術剛剛發展起來，整體來看我國在新能源的利用以及技術推廣方面依舊較為緩慢，國內利用新能源的建筑節能工程建設數目依舊不多，這主要是由于人們的環保意識以及能源危機意識還較為薄弱。所以，我國也在逐步的調整能源結構戰略，出臺相關政策大力扶持新能源的開發與利用工作。我們相信，在我國政策的扶持與引導下，新能源必定在建筑節能中得到更為廣泛的應用，也會使我國能源短缺的問題得到有效解決。

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