学文网太阳能的利用篇1
太阳能，是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。其主要应用领域包括光热利用、发电利用、光化利用、燃油利用。
光热利用：它的基本原理是将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。发电利用：利用太阳能发电的方式有多种。已实用的主要有光—热—电转换、光—电转换两种。光化利用：这是一种利用太阳辐射能直接分解水制氢的光—化学转换方式。它包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应。燃油利用：欧盟从2011年6月开始，利用太阳光线提供的高温能量，以水和二氧化碳作为原材料，致力于“太阳能”燃油的研制生产。
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太阳能的利用篇2
Abstract: Solar energy is a green and renewable energy. The green building design concept is to make full use of solar and other renewable energy to reduce energy consumption of construction and residential life. Using solar energy in green building has huge market potential. For the cost and technical reasons, the use of solar energy in buildings is limited. To fully tap the market potential of solar energy, we must continue to study, explore and innovate, and use advanced technology to lead the full use of solar energy.
关键词：太阳能；太阳能利用；绿色建筑；绿色能源
Key words: Solar energy；solar energy；green building；green energy
中***分类号：TU14 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）13-0102-02
0 引言
太阳能是一种重要的可再生能源，具有巨大的发展潜力。太阳能应用在建筑设计中，构筑了绿色而环保的建筑设计，在有限能源消耗巨大的现状下，太阳能的开发和利用为人们带来了更健康更环保的生活方式，同时也为人类探究可持续发展道路提供了线索和依据。
1 太阳能在建筑设计中的开发利用潜力
太阳能是一种清洁、环保能源，是一种可再生资源，同样也是一种可持续发展的能源和绿色的能源。太阳能是节能和环保的资源，取之不尽用之不竭。如能很好地加以利用可以在很大程度上减少现阶段正大量消耗且面临枯竭威胁的有限能源的使用量，如煤炭、石油等有限资源，而这些资源在平时的使用中是很广泛的，我国的太阳能资源丰富但未得到充分有效的利用，为实现经济和社会的可持续发展，必须大力提高可再生能源的利用率，坚持把理论变为实际。
可再生能源属于绿色能源，对环境和人类的发展提供持续的动力支撑，绿色能源既能满足人类长久生存和发展的需要，在满足人类生存发展需求时也不会造成环境上的负担和后续的麻烦，利用非可再生资源在有些层面上是以生态环境的破坏为代价换取经济的发展，就近看似乎促进了经济的发展，但从长远和宏观的层面看实际上不利于经济的发展，甚至为人类的发展造成了严重的后果。
当前，建筑业已经成为了经济发展的重要产业，同时也是消耗能源较大的行业。不仅在建筑时所需要的能源材料较大，并且在建筑后和拆除后会留下很多的建筑垃圾，这对人类的生存环境是一个巨大的考验。特别在经济飞速发展的现代社会，住宅不仅仅是一个遮风避雨的场所，人们在购房时会以自身的舒适方便安全作为考虑的第一要素，那么如何能在人们追求优越的居住生活环境与自然环境持续和谐发展的矛盾中取得一个平衡点，绿色建筑应运而生。
2 绿色建筑对太阳能的利用需求
绿色建筑是指能在建筑设计中充分利用到绿色能源，尽可能地减少建筑时的能源消耗减少建筑垃圾，同时也在使用时最大限度利用可再生资源，节约非可再生能源的使用量。绿色建筑既能满足用户方便和舒适的居住要求，也要在保护环境的根本前提下尽可能因地制宜，合理利用当地的优势条件发展合宜的绿色建筑。结合太阳能技术的绿色能源不仅能最大限度节约能源和有限资源的消耗，同时也能在最大程度上利用当地的气候条件等有利的资源，以最小的消耗换取资源的最大化使用，同时还能满足用户的实际需求。
经济的发展依靠能源的供应和新能源的开发利用，人们的生活水平追求依赖于建筑的舒适程度，新能源的开发和使用无论在生产还是生活中都有着举足轻重的作用。人口的增长不断为能源的发展和经济的进步提出新的要求，而土地资源的有限程度致使建筑的密度和高度都在以无法预料的速度迅速增长着，高层建筑的不断涌现致使人工调节温度和照明成为必须，这样形成了与自然完全隔绝的人造空间，这些建筑并未与环境充分融合，达到与自然和谐发展的绿色建筑的条件，且在建筑设计时未与自然的协调发展致使空气质量不够好，各种病症随之而来。
太阳能等绿色清洁能源的使用不仅对建筑行业来说是一种全新的发展道路，并且与自然融为一体的设计也有利于居住者和使用者的身体健康情绪稳定，在我国建筑行业飞速发展的现代具有巨大的市场潜力，但在开发利用太阳能的过程中也遇到了一系列的问题。
3 太阳能在绿色建筑设计中的阻碍因素
在目前的太阳能资源和太阳能产品的利用范围来看，太阳能在绿色建筑中的利用是很有限的，以下几方面的原因阻碍了太阳能在建筑设计中的利用。
3.1 在目前的技术条件下太阳能发电在建筑中造价太高，不适合推广使用 目前绿色建筑中有太阳能发电、太阳能空调、太阳能热水和太阳能暖气等利用太阳能的方式，太阳能发电是其中能有效减少煤炭等化石燃料的使用量的方式，对于推广使用新能源具有很好的效果。太阳能发电一般是将发电装置安装在向阳屋顶或阳台，所安装的太阳能电池能将太阳光转化为电量直接供住户使用，能节省相当大的电量。但太阳能光电板发电技术在目前的技术条件下造价较高，这是许多业主们难以接受的状况，造价较高则不利于太阳能发电的推广使用，即使能提高居住的舒适度和环境的保护程度，高额的价格也让许多有意向的人士望而却步。且不谈发电的效果如何，在使用过程中其维护的费用也不是一笔小数目，以消耗更多的资源而达到保护环境的目的并不是开发新能源所追求的效果，可以说违背了和谐持续发展的要求。
3.2 太阳能热水器安装不规范不合理，同样也无法深入推广使用 太阳能在可再生能源中使用范围最广、最具发展潜力的绿色能源，也是产业化程度最高的清洁资源。目前太阳能热水器在太阳能产品中是投入使用最广的产品，按照其模式发展在技术进步的前提下很可能得到产业化的生产使用，达到规模化的经营，特别是其适宜的价格和安全免费的能量收集方式给人们带来了舒适的生活享受，因此太阳能热水器的市场很广阔。在越来越多居民在屋顶上设置太阳能热水器的同时带来了相应的问题，太阳能热水器的市场规划才刚刚起步。作为新型的能源产品，传统的建筑条件并未考虑到为新出现的太阳能热水器预留通道，居民个人设置的热水器凌乱地铺设在屋顶，不仅破坏了建筑的整体承重和防水设计，影响建筑功能甚至危及建筑的使用寿命。在没有规范的安装程序下居民的个人安装行为很可能会带来个人的安全隐患甚至整栋居民楼的安全隐患。在另一个层面上说，太阳能热水器的安装可能导致居民间的不和谐，影响整个城市的规划和景观，太阳能热水器的规范统一成为了其推广的阻碍因素。
3.3 太阳能产品未实现规模化经营和生产，质量参差不齐，不利于太阳能产品的推广使用 从我国的实际情况出发研究我国的太阳能产品和产业的市场发展潜力，我国大部分地区位于亚热带和温带地区，居民的生产生活离不开水、电、气的使用，而依据我国现有的资源来看，仅依靠现有的煤炭等有限的资源供应居民的生产生活在达到可持续发展的要求的前提和基础下是远远不够的。要想在促进经济发展和人民生活水平提高的基础上实现经济社会的可持续发展必须大力开发新能源并尽快投入使用。相对于广阔的新能源市场，我国的太阳能开发使用远远不能满足市场的需求，太阳能产品并没有实现规模化的经营和工厂化的生产，太阳能产品的使用在一定程度上还要依赖于安装的质量。由于太阳能产品并未实现统一的生产和控制，其产品的开发和投入市场又与开发商的技术和投系紧密，因此太阳能产品的质量参差不齐，产品的质量和性能无法保证，安全性能也有待考究，消费者的选择较少并且没有一个统一的标准规范实施，为太阳能产品的推广和产业的发展造成了阻碍。
3.4 太阳能产品的安装和使用给传统的建筑带来了挑战 太阳能产品在一定程度的研究和开发上形成了成熟的理论体系和实施结构，但是始终无法深入地推广使用，很大一部分的原因是传统的建筑未给新发展的太阳能产品预留发展空间。国外很多适用于实际并且充分利用太阳能的综合房屋都是建立在新建立起来的节能房屋的基础之上。传统的房屋若要经过改造和以适应太阳能产品的推广和发展是一个艰巨的任务，在这过程中也要消耗太多的人力财力，若是把握不好则很容易得不偿失，失去了原本推广新能源发展的基本目标，而重新建立起新的建筑也需要耗费较多的资源和时间，太阳能的推广和使用面临着两难的境地，所发展的空间较小因此难以深入发展。
4 太阳能在绿色建筑中充分利用的推广和具体实施
太阳能产品的开发和有效利用最终将实现节能的持续发展目标，是建立节约型社会和持续性经济发展的重要措施，应从以下几个方面做出努力以扩大太阳能产品的生存发展空间。
4.1 根据我国太阳能开发的实际技术推广适宜的应用技术 太阳能的发电由于技术的限制和造价的高昂无法推广使用。在现有的技术条件下我国应根据自身的实际情况推广太阳能产品的合理利用和采用合适的技术，以最小的投入换来可观的经济和环境回报，在建筑中充分体现利用清洁能源和节能的设计理念。人们不再封闭在自己制造的封闭空间中，而是在保护环境的条件下达到与自然和谐发展的目的，在追求生活的享受中实现人与自然的和谐统一。要在合适的地点选择合适的技术条件进行实施，充分考虑到其经济性和实用性，不能以消耗大量资源达到实现新能源开发推广目的，而是掌握好发展的程度和推广的程度，使投入和收获达到基本平衡状态。
4.2 在现有技术水平的基础上不断钻研开发新技术，扩展太阳能的使用范围 拓展太阳能的使用范围和发展空间，必须在现有的技术水平基础上不断学习钻研，努力开发利于推广使用的新技术，扩展太阳能以及其他可再生能源的使用范围。要在开发使用可再生能源的实践中提高实际利用水平，提高实际运用能力。开发太阳能新技术需要在资金上加大投入，同时建立一支先进的开发团队，不断注入新鲜的思想，不断改进太阳能在绿色建筑中的适应性。在新技术的开发实践中，用户是实践的检验者，也是能源的消费者，要打开太阳能在建筑中的应用市场首先应取得用户的认可，从用户的消费角度考虑他们的承受能力。
4.3 引导绿色建筑设计者和开发者开展节约型绿色建筑的开发和建设 绿色建筑的开发最终离不开新能源特别是太阳能技术水平的提高和推广使用。***府在提高太阳能技术水平和推广市场中发挥了主导作用，建筑行业的实施者是太阳能开发利用的另一个重要的角色。首先绿色建筑的设计者必须具有节能意识，能看到太阳能在绿色建筑中运用的巨大潜力，这样才能设计出具有真正节约且与自然和谐融合的绿色建筑。这样也能节约建筑的成本减少建筑垃圾，并能在建筑过程中提高建筑的品质，满足市场的发展需求和用户的实际居住追求。因此在绿色建筑的设计和实施过程中应主动体现太阳能与建筑一体化设计的理念，同时选择合适的产品和技术，切实推动太阳能在绿色建筑中的使用。
4.4 加大宣传整体规划，促进城市建筑和谐发展 在建设节约型社会、和谐社会的同时要注意加大保护环境、促进节约意识的宣传。加大宣传不仅能促使绿色建筑的设计者形成良好的节约意识和太阳能资源利用到绿色建筑中的实践意识，同时能引导消费者形成为保护环境而消费太阳能产品和其他利用可再生资源的产品，***府在引导消费者消费观念的转变过程中发挥了重要作用。同时消费者也应在生产生活中树立节约意识和合理消费意识。
在城市建筑的整体规划中也应注意预留新出现的太阳能产品的发展空间，规范城市设计和形成良好的城市景观，将太阳能的设计和使用纳入到城市设计和使用的实际中去，真正引导太阳能产业的发展。同时在实施过程中应注意与当地的实际相结合，与传统文化和建筑相融合，形成长远发展的经济实用机制和环境保护机制。
4.5 开展以***府为主导、市场经济为主体的太阳能产业化发展机制 太阳能产品的质量良莠不齐首先应在技术层面加以改进，其次按照市场的运行规则进行淘汰劣质产品和不适应于市场发展的产品。在技术层面上很大的程度是要依靠于***府的引导和支持，在经过市场筛选后对相应的企业进行扶持和重点培养，在预先试点工程成功后才能真正进行推广使用。
在市场经济调节为主的条件下应注重***府的宏观调控，并激励企业之间的良性竞争，支持具有先进技术的企业，为其规模化生产和经营创造有利的条件，同时对其生产质量进行严格把关，同时也要防止恶性竞争和垄断的产生。在***府对市场和企业进行宏观调控的同时也应颁布有利于太阳能产业发展的***策，给予其发展有利的***策环境和市场条件。在规范居民安装太阳能产品时也应有个统一的要求和规范太阳能产业的发展在很大程度上依靠于***府的支持和引导。***府所颁布的***策和规范能引导可再生能源产业的形成和发展，而太阳能产业的发展最终能运用到绿色建筑中的实践中去，太阳能产业的发展也最终能促进经济和社会的和谐持续发展。
4.6 太阳能利用在绿色建筑中应用的具体实施 在具体的实施过程中可充分利用到太阳能等清洁能源进行对室内气候的调节。绿色建筑的重点建设充分使用绿色能源的墙壁、门窗等建筑的外在结构，创新绿色建筑体系结构，采用高效的新型保温材料，或是在墙体的建设上加入能够利用太阳能的材料提高建筑的保温效益，减小能量的损耗。在建筑的屋顶或阳台架设太阳能装置供太阳能热水器或太阳能空调、太阳能采暖设备使用以控制室内的气候，建立健康而节能的生活环境。健康的生态环境应具有冬暖夏凉的自动调节功能，因此在供热供暖的同时注意绿色建筑的通风排热，为增强绿色建筑的美的享受也可在建筑旁边建立温室，真正做到与自然和谐统一。
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太阳能的利用篇3
目前，太阳能热利用产业正以火箭般的速度飞速发展着，成为一个商机涌动的行业，为此，我们策划了太阳能热利用行业的专题，让我们走近皇明太阳能，走近力诺瑞特。
矿物质能源枯竭像一道咒语，给人类带来了不安。持续攀升的油价，严重污染的大气，不断减少的能源储备，让21世纪的人们生活在能源短缺的恐慌中。因此，发展和利用新能源再次成为各国关注的焦点，而在这一波热潮中，中国的太阳能热利用走在了世界的前面。目前，中国太阳能热利用面积已占世界的76%，生产和普及面积都是世界第一。
许多国家都肯定了中国发展太阳能的成就，美国的CNN声称，“在不久的将来，中国可能成为太阳的主宰”；挪威电视台更是断言，2032年中国将取代美国成为世界超级大国，根据就是中国届时将成为世界新能源的“巨无霸”……
目前，全球太阳能热利用产业陷入“扶持－发展－萎缩－再扶持－再发展－再萎缩”的怪圈，很多发达国家的相关研究也陷入了冰点，中国这个发展中国家却开拓了太阳能热利用的一片天空，并且中国企业是在没有***府扶持的情况下发展起来的。那么，他们是怎样创造出这个奇迹的？这个产业未来又将向走向何处？
群雄并起的战国时代
国内太阳能热利用产品市场正在步入一个群雄并起的战国时代。太阳能热利用行业作为一个新兴的市场，大大小小的企业如雨后春笋般迅速成长起来。
由于行业门槛不高、监管缺失，使得太阳能热利用产品鱼目混珠、泥沙俱下，整个产业在蓬勃向上的同时，呈现出一种混乱和无序。
过去十多年，我国太阳能热利用产业取得了长足进步，生产企业已经发展到了5000余家。市场规模越来越来大，自上世纪90年代末以来，一直保持着30%的年增长。据太阳能热利用专委会主任罗振涛介绍，2007年，中国企业生产出2350万平方米左右的热水器，占世界的76%；行业总产值达350～370亿元，出口货值6500多万美元；生产量、保有量和出口量都实现了超过30%的年增长。
太阳能热利用带来了很好的经济和社会效益，尤其是达到了节能减排效果。有人算过一笔账，一台120升的太阳能热水器，每年能节约1000度电，节约400公斤标准煤，减少二氧化碳排放1000公斤。
同时，太阳能热利用产品的质量也上了台阶，不仅解决了漏水、防冻等问题，而且提高了集热、保温和安全性能，产品的外观也更加美观时尚，开始向家电化迈进。
目前，太阳能热利用产业体系已经较为完善，初步形成了合理配套的产业链和基础标准体系，建立健全了检测认证体系。更为重要的是，中国自主创新的太阳能镀膜真空集热管，已经获得了国际公认，这意味着中国企业掌握了太阳热利用领域95%的核心技术。在应用方面，太阳能与建筑的结合也获得了长足进展，太阳能取暖和工业化利用也取得了成效。
中国太阳能热利用产业尽管发展势头喜人，但难免泥沙俱下。对于一个新兴行业来说，起步发展阶段必然存在不少问题，繁荣的外表下常常潜藏着隐忧。其中最突出的是标准、价格战、品牌杂多和产品质量参差不齐。
被行业人士提及最多的是标准问题，皇明太阳能集团董事长黄鸣将其概括为，“一是标准低，二是标准少，三是标准的执行力缺乏。标准的缺失导致劣质太阳能的泛滥，产生了大量的太阳能‘孤儿’。”
标准缺乏的直接后果就是品牌杂多，假冒伪劣产品充斥市场。突出的现象是傍名牌。海尔2006年进入太阳能热利用行业之前，海尔品牌的太阳能热水器已经在市场上大量出现；康佳、格力等家电企业从并未涉足太阳能产业，市场上却有同名牌的太阳能热水器。此外，产地混乱问题也非常突出，据市场人士介绍，标明北京品牌和产地的，多是来自山东菏泽、泰安等地的产品，而标明上海品牌和产地的多来自浙江海宁。
杂牌众多的一个必然结果就是价格战。出于利益驱使，很多小企业不重视产品质量，在市场上屡屡使出价格战的撒手锏，使得行业瞬间成为“红海”。据皇明太阳能品牌总监王久伟介绍，太阳能热利用产业还处在发展期，尚未充分竞争，还有较大的市场空间，并未到打价格战的时候。
产品质量良莠不齐的状况，给整个行业的健康发展带来了隐忧，消费者对太阳能热水器整体满意度仅为53.9%。
对于太阳能这个新兴产业而言，最重要的是获得消费者的信心，失去消费者对行业而言是最致命的。对此，黄鸣甚为担忧，“行业现状影响了太阳能热水器在消费者心目中的形象。”为此，黄鸣以及力诺瑞特总经理申文明都特别强调标准的作用，积极呼吁相关部门尽快和大企业联合制定行业标准，规范行业，使之健康良性发展。
谁能王霸天下
群雄并起的战国时代终以秦一统六合做结，太阳能产业同样如此。有行业人士预测，行业洗牌态势已经出现，三至五年内行业将完成整合。那么，谁能在这个硝烟弥漫的战场上王霸天下呢？谁能在这个无序混乱的行业成就自己的财富？
中国太阳能热利用专委会主任罗振涛告诉记者：“我们要用三五年时间，培育出5～10个年产量在150万～200万平方米、市场总占有率可达50%以上、具有自主知识产权和国际竞争力的大型骨干企业。”而现在，行业前20位企业的产量总和还不到30%，其中1亿以上企业仅20余家，3亿以上的12家，15亿以上的仅有皇明和力诺瑞特两家。 “太阳能生产厂家众多，仅海宁就有300多家，如皋也有数百家。这种万马奔腾之势不会长久，如在山东、江苏如皋等地已开始了对小企业的整合。”罗振涛表示。
此外，一些财团也盯上了太阳能市场。更多资本的介入也将加速太阳能行业的重新洗牌。海尔、澳柯玛和华帝等家电厂家也杀入了太阳能。据第三方咨询机构太阳界文化发展中心预测，未来十年之内将决出产业10强，留下可以生存的30家企业。而且，将来前10强的下限销售额会在20亿元以上。因此，要想进入前20名的企业，当前发展速度必须要超越行业总体发展水平，达到30%以上的年增速甚至更高，这样的企业才有希望统领江湖。
广阔的市场空间
随着传统能源的枯竭，人们对太阳能的期望会越来越大，太阳能无疑是人类今后重要的能源之一，其发展的空间和前景自不待言。不久前，英国《新科学家》宣布，经过多年的科研，太阳能时代已经为时不远了。
按照国家***的规划，2010年，太阳能热利用保有量要达到1亿5000万平方米；到2020年年产量要达到3000万平方米，推广率达到20%，保有量达到3亿平方米。若按现在每年20%~30%的市场需求递增，到2010年，国内市场容量将达到600亿元。可见太阳能热利用产业市场空间之大，市场前景之广阔。
首先是农村市场，随着农村经济快速发展，农村对能源的需求不断提高。太阳能热利用产品符合中国国情，能够解决农民的洗澡以及生活用热水问题，而且价格低廉、使用清洁。近年来，太阳能热水器在山东、江苏、浙江、福建等沿海农村发展很快。其中浙江海宁普及率最高，达93%；浙江嘉兴达70%；山东德州达60%。
工程市场也是太阳能热利用的一大领域。现在，太阳能热利用产品与建筑一体化的技术已日臻完善。许多地方***府开始强制要求安装太阳能，这对太阳能热利用的发展无疑是极大的推动。
此外，由于中国企业已拥有自主知识产权，产品质量也达一定水准，中国企业在国际市场上也将大有可为。
技术的成熟本身就可以扩大市场空间，据罗振涛介绍：“太阳能热利用不仅是洗澡用的热水器，我们提倡的是发展热水中心。当然，热水中心是一个高度技术集成，需要技术的进一步发展完善。”
“我们还可以利用光热采暖，现在清华大学正在研制能出100~150℃水蒸气的真空管，靠太阳能采暖可节能40%，这样就解决了太阳能空调的经济性问题。”
“此外，工业化利用也是一个很重要的发展方向。浙江萧山有一个养殖场，加装了13000多平方米的集热器，为养殖场提供55℃的热水，这是太阳能工业化利用的一个典型例子。”
呼唤***府的“那只手”
在国外，太阳能产业多是***府扶持和补助的行业，中国的太阳能热利用却在没有***府补贴的情况下发展起来了，但要发展得更加良性和快速，还是需要***府伸出“有形的那只手”。近年来，虽然国家已经对这个行业给予了重视，但行业普遍希望***府能给予更多实质性支持。
罗振涛表示：“***府首先要排除推广太阳能使用的障碍（有的开发商不让太阳能热水器上房顶）。若能给予补贴最好，如给边远地区学校、医院和农户购买热水器给予一定补贴，使之成为惠及‘三农’的重要措施。此外，也希望***府能给企业部分返税，使企业有财力投入技术研发和扩大生产规模。”
力诺瑞特总经理申文明则呼吁：“***府要尽快出台相关标准，要有一个主管部门，对行业进行引导，帮助太阳能产业发展。”
太阳能的利用篇4
【关键词】建筑设计；生态节能；太阳能利用
18 世纪的工业***，大大推动了人类社会的生产力水平，使人类进入了机器大生产的工业时代。可以说，世界经济的现代化得益于传统能源，如石油、天然气、煤炭、核裂变能等广泛投入应用。但发展到今天，这些能源所具有的资源有限性和对生态环境的危害性愈来愈突出，已成为人类面临的巨大威胁和挑战。为了人类社会的可持续发展，必须寻求新的能源发展道路。太阳能是一种绿色能源，取之不尽、用之不竭。在能源危机的胁迫下，在当前全球可持续发展战略的倡导下，大范围的开发、利用已是大势所趋。在建筑设计中，如果充分利用生态环境，采用一些先进的生态节能技术，则可以有效提高能源的利用率，节约能源。其中，太阳能利用则是生态节能中的一项重要技术。
1 太阳能在建筑中的采暖保温应用
利用建筑物的向阳面（正南或偏南方）设计采光间或集热蓄热墙。采光间用双层玻璃，可调节百叶窗将热能导入室内，夏季温度过高时，关闭窗口或调节百叶窗，以调节室内外温度。墙面集热采用直接受热式，集热蓄热墙的外装安装密闭玻璃框，上下各开一个小孔通向房间，内墙全部涂成黑色，以利吸收太阳能。冬季时，白天打开上下小孔，热空气上升从上孔进入室内，室内冷空气下沉从下孔进入集热蓄热墙，自然循环使房间温度升高保暖。设计集热墙时，不同地区考虑设计不同集热面积。
目前，我国普遍应用的被动式太阳房就是太阳能在建筑中采暖保温的典型例子。其基本原理是“温室效应”。它是通过建筑朝向和周围环境的合理布置，内部空间和外部形体的巧妙处理以及建筑材料和结构的恰当选择，使其在冬季能集取、蓄存和分配太阳热能的一种建筑。它不仅能在不同程度上满足建筑物在冬季的采暖要求，而且也能在夏季遮挡太阳辐射，散逸室内热量使之达到降温的目的。它有直接受益式被动太阳房、集热———蓄热墙式被动式太阳房、附加阳光间式太阳房、组合式被动太阳房等几种结构形式。
2 零能建筑
所谓“零能建筑”是指建筑物内所需能源全由太阳能提供，常规能源消耗为零。这种建筑物通常由太阳能充电系统供电, 其中家用系统所需电能一般为1～4kw，它分为***供电系统和并网供电系统两类。***供电系统由太阳电池板或太阳电池组件, 蓄电池, 控制器,DC/AC 变换器等4 个部分组成。其功率大小视建筑物内用电器的负载（家用电器所需的电能） 而定。用电器可以是照明, 电视, 冰箱和空调等等。另一类是太阳能并网供电系统, 它与***电源不同的是, 这类系统的逆变器必须有共同功能, 一般用于常规电网供电的地区。当太阳能富裕时可将多余的电能输向电网, 当太阳能供电不足时（晚上或阴雨天） , 可从电网获得电能。众所周知, 在***光电电源中必须使用蓄电池, 蓄电池所需费用通常要占整个光电系统总造价的25%～35%,且需要定期更换, 而并网光电系统中一般无须使用蓄电池, 因此并网光电系统有着显著的优越性, 已逐渐成为目前发达国家建筑物中常用的光电系统。
太阳能光电系统中的太阳电池板或太阳电池组件, 通常由钢化玻璃板作保护层（单晶硅太阳电池和多晶硅太阳电池） 或不锈钢薄板件衬底（非晶硅太阳电池） ，因此在太阳能建筑物中太阳电池组件板往往与屋顶结合在一起，做成太阳能光电集成顶（Roof IntegratedPV ），或与向阳面的幕墙结合在一起形成太阳能光电集成幕墙。通常总称为太阳能光电集成建筑或光伏集成建筑（Building IntegratedPV ）。
3 垂直玻璃窗与斜面玻璃窗的安装
玻璃窗、推拉玻璃门,所有建筑装置玻璃的位置均需满足日照、通风、出入、视野以及太阳能量的透入与遮蔽。如果玻璃面积太大,冬天会太冷;如果东西面的玻璃遮挡不够充分，,夏秋季会过热，朝南的玻璃设计要考虑过热和眩光的因素。在居室中设置斜面玻璃顶的构造很难与外挂式屋檐合一，夏季不能形成阴影，因而室内过热，因此需要在斜面玻璃顶上装置可调的布篷或室内的遮阳设施。这种斜面玻璃顶也加速冬天的热损失,会产生室内的眩光。斜面玻璃顶最好应用在太阳能量可从居室空间分离***的部分，不在乎夜晚建筑热量的损失,如花房式阁楼部分。
玻璃本身是穿透太阳能理想的可再生材料,且透明美观。现代的玻璃技术不仅强度高,而且可制造多种性能的高质量玻璃,生态建筑离不开高能玻璃有感应的表皮立面, 因此现代生态建筑的大面积玻璃安装技术十分重要。
4 室内温度的变动及其调控
朝南的大玻璃窗时常透入比实际需要过量的太阳辐射热量，由于楼板、墙和顶棚以及室内装修轻型结构等都吸收了大量的热量,然后再释放出来使室内的气温增高，形成房间之间的热流自然流通，造成部分太阳热能的无效使用。大面积的玻璃加速热量的损失造成建筑内部温度的大幅度变化，经常夜晚比白天的温度低很多。较大的温差使人感到不舒适，因此一般可以接受的温度差变化不应太大，建筑物内部的舒适感同时还取决于湿度的影响。
减少室内的温度变化有两种方法: 一是缩小玻璃面积以减少进入建筑的太阳能量，即减少了热损失的数量，保证通常性的室内温度变化。要求房屋有良好的保温隔热性能，避免过量的太阳能热量，就能保持室内舒适的温度， 年均太阳能热的获取量在15%～20%左右。另一种方法是白天把过热的热量贮存，,夜晚再释放出来,吸收和贮存可使白天的室内温度降低, 夜晚的凉爽减缓，从而减少温度差的变化。建筑材料的吸收与贮存热能的性质称蓄热性能，一般建筑材料的贮热情况可由相关资料中查得蓄热系数。
5 保温水墙
设置一定规格的透明玻璃贮水装置作墙壁是另一种增加建筑内部太阳能集聚热量的方法。透光贮水管子可涂成黑色或其他色彩，以吸收阳光中的热量并贮存于水中。清透的玻璃还可以透过光线有保温墙壁的功能,水较其他墙壁材料更具有吸收、保存、散发热量的功能,同等体积的水所贮存的热量大于其他大多数墙体材料,即采用少量的水作墙体可比石、砖、混凝土获得更多的太阳辐射热能。水贮热的墙体大多用于无需承重荷载的结构部位, 在布局和安全方面必须采用不漏水的构造。通常大多数贮水产品中的水需要用硫酸铜处理，以防止藻类的生长。水的表面覆盖以矿物油，以减少蒸发损失。透明的玻璃水筒直接安置在玻璃墙的后面，既能透光，又有助于辐射热在室内的散布;既能采光又有利于热传导，这种太阳能墙体体系通称为“水墙”。
6 结语
从可持续发展的角度来看，太阳能作为一种清洁的可再生能源，具有不容低估的生命力和广阔市场，在建筑节能中充分利用好太阳能有着重要而现实的意义。随着太阳能建筑一体化技术的发展，太阳能在现代城市建筑中的利用将朝着功能化、美观化和生态化的方向发展。
参考文献
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太阳能的利用篇5
在《太阳能》杂志2008年第11期《对太阳能利用中阳光采集问题的探讨》和《新能源产业》杂志2010年第4期《对太阳能利用中阳光采集问题的再探讨》的两篇文章中，所述太阳能集光装置的显著优点：一是保证了太阳能集光装置反光板反光面所接受的阳光全部反射到集光部分外表面上；二是提高了反光板的受光面积。但它们的不足在于：一是反光板的最大尺寸受集光部分的尺寸所限；二是阳光经反光板反射后不能聚焦。目前一些用抛物面反光板跟踪太阳的技术方案虽克服了上述的不足，但普遍存在结构复杂、成本高、跟踪能耗大的问题。提供一种反光板的最大尺寸不受集光部分尺寸所限的、阳光经反光板反射后能够聚焦的、结构简单、成本低、跟踪太阳能耗小的集光装置，便是本文所要探讨和解决的问题。
二、解决问题的方法
解决上述问题的方法是：一种如***1所示的跟随太阳集光装置，包括支柱1、转向器2、转动控制盒3、转轴4、阳光接受装置5、6组成，支柱上端与转向器相连，转向器上端与转动控制盒相连，转轴的中段位于转动控制盒之内，并与转动控制盒轴承连接，转轴的两端分别与镜像对称的阳光接受装置5、6轴套连接，上述镜像对称的镜面为转轴中点处的横截面，转向器设置有调整与固定阳光接受装置5、6方位角及仰角的装置，转动控制盒内设置有带动转轴以π/12弧度每小时角速度转动且周期性改变转动方向的动力装置。
三、具体探讨
下面结合附***对上述跟随太阳集光装置的合理性及司行性作进一步详细的探讨：
探讨1：使阳光聚集以及反光板的尺寸不受集光部分尺寸所限的探讨
***2是***1中阳光接受装置5的结构示意***，它是由抛物面反光板17、受光管18、轴套20、轴套固定阀19构成，受光管18固定在抛物面反光板17反光面焦点的连线上，且上述反光面焦点的连线与受光管18的中轴线重合。由抛物面的性质可知，当阳光沿抛物面反光板横截面的对称轴进入反光板后，经过反射的阳光必定汇交在此抛物面反光板的焦点连线，也是上受述光管18的中轴线。此时抛物面反光板的尺寸不受受光管18的半径所限，它可以做得很大，也可以做得较小，只要反光面焦点的连线与受光管18的中轴线重合即可。当反光板足够大时。经过反射聚焦在受光管18的阳光能在受光管18上产生100℃以上的高温。
探讨2：保证阳光总是沿抛物面反光板横截面的对称轴进入反光板的探讨
第一、抛物面反光板的角速度的探讨
因为太阳绕地球旋转一圈所用的时间为24小时，其角速度为π/12弧度每小时，要保证阳光总是沿抛物面反光板横截面的对称轴进入反光板，反光板就必须跟随太阳转动，其转动角速度应与太阳的转动角速度相同。也为π/12弧度每小时，而转轴与阳光接受装置5轴套连接，故转轴的转速决定反光板的转速。
转动控制盒内设置的带动转轴以π/12弧度每小时角速度转动的动力装置其实施方法为：将目前市场上电子钟机芯时针转轴上的带动时针转轴转动的齿轮其齿数增加1倍，在增加齿数的同时，仍保持齿轮的间距不变。另外，改进电子钟机芯中电感、电容、磁鼓的参数，提高电子钟机芯时针转轴的输出功率，使时针转轴能带动阳光接受装置以π/12弧度每小时的角速度转动。关于提高电子钟机芯时针转轴输出功率的具体实施方法，在目前步进电机的现有技术中，已有成熟的技术方案。在此不再说明。提供上述电子钟机芯运转的电池也可为太阳能蓄电池。还可以用发条机械机芯代替电子钟机芯。
第二、使转轴周期性改变转动方向的探讨
作为上述跟随太阳集光装置的进一步改进，转动控制盒内设置有使转轴周期性改变转动方向的装置，从而使阳光接受装置白天跟随太阳转动，夜晚反向转动回位，次日白天阳光接受装置再跟随太阳转动，夜晚又反向转动回位，如此往复，这样就避免了因阳光接受装置定向转动所造成的线与管的缠绕现象，这里所述的线与管是指在输送阳光接受装置所接收的太阳能量中所使用的电线与管道。
转动控制盒内设置的周期性改变转轴转动方向的装置其具体实施方法为：***3中转轴11为半边齿轮12、13的转轴，它由上述的动力装置带动，并以π/12弧度每小时的角速度顺时针转动，转轴10为过渡齿轮14的转轴，转轴4为齿轮8、9的转轴。半边齿轮12、13的齿轮数相同，齿轮8、9、14的齿轮数均为半边齿轮12齿轮数的2倍。半边齿轮12与齿轮8的齿轮间距相同，半边齿轮13与齿轮9、14的齿轮间距相同。转轴1 1转动时，半边齿轮12与齿轮8咬合，这时转轴4与转轴11同速反向转动，当半边齿轮12与齿轮8咬合分开后，半边齿轮13立即与齿轮14咬合，由于过渡齿轮14的作用，这时转轴4与转轴11同速同向转动，当半边齿轮13与齿轮14咬合分开后，半边齿轮12又立即与齿轮8咬合，这时转轴4与转轴11又同速反向转动，如此往复，从而实现了转轴4既以π/12弧度每小时角速度转动，又周期性的改变转动方向的目的。
第三、反光板方位角及仰角调整与固定的探讨
要保证阳光总是沿抛物面反光板横截面的对称轴进入反光板，还必须对反光板方位角及仰角的调整与固定。因为转向器上端与转动控制盒相连，转轴的中段位于转动控制盒之内，并与转动控制盒轴承连接，转轴的两端分别与镜像对称的阳光接受装置5、6轴套连接，故调整与固定转向器的方位角及仰角，也就是调整与固定反光板的方位角及仰角。转向器可采用日常摄影三角架中调整与固定摄影机方位角及仰角的技术。
***1中阳光接受装置5方位角与仰角调整的具体实施方法为：在跟随太阳集光装置所在位置，通过一天中对太阳的观察，确定太阳起点、落点以及太阳白天中轨迹的中点的位置，同时记住太阳白天中轨迹中点所对应的时刻。通过转向器调节方位角与仰角，同时手动操作转动阳光接受装置5，使得阳光接受装置受光面的4个顶点A、B、C、D所构成的受光平面的法线能分别指向太阳的起点、落点以及太阳白天中轨迹的中点，确认后将方位角与仰角固定。因为地球环绕太阳转动角度变化小的原故，上述阳光接受装置受光平面的法线与太阳间仰角的变化很小，再因为当阳光接受装N5采用***3所示的阳光接受装置后，即使因为上述仰角发生变化，仍能保证阳光接受装置5所接受的阳光聚焦在抛物面反光板17反光面焦点的连线上，从而使阳光接受装置所接受的阳光大部分仍能聚焦在受光管18上，综上所述的原因，阳光接受装置方位角与仰角的调整最多每周一次。
第四、启动转动控制盒内动力装置的探讨
要保证阳光总是沿抛物面反光板横截面的对称轴进入反光板，还必须正确启动转动控制盒内设置的动力装置，其具体实施方法为：接通上述的动力装置的电源开关，启动上述的动力装置，观察此时阳光接受装置的转动与太阳绕地球转动的方向是否相同，如果不同，断开上述的动力 装置的电源开关，手动操作将阳光接受装置转动1800后，再次接通上述的动力装置的电源开关，启动上述的动力装置，观察此时阳光接受装置的转动与太阳绕地球转动的方向是否相同，当确认相同后，让跟随太阳集光装置继续运转，再将注意转移到***3中转轴4与转轴11上，观察转轴4与转轴11的转动方向是否相同，确认后断开上述的动力装置的电源开关。如果相同，手动操作转动阳光接受装置，使齿轮14与半边齿轮13的咬合点正好在半边齿轮13齿的中点16上；如果相反，手动操作转动阳光接受装置，使齿轮8与半边齿轮12的咬合点正好在半边齿轮12齿的中点15上。然后保持所有转轴及齿轮静止不动，拧松***2中的轴套固定阀19，手动操作转动阳光接受装置，使A、B、C、D所构成的受光平面的法线指向上述太阳白天中轨迹的中点，确认后拧紧套轴固定阀19，将转轴4与阳光接受装置轴套固定。最后在上述太阳白天中轨迹中点所对应的时刻，接通上述动力装置的电源开关，启动上述的动力装置，让其长期运转。
探讨3：降低阳光接受装置5跟踪太阳能耗的探讨
阳光接受装置的重心在转轴的中轴线上。这样就保证了在忽略转轴摩擦的情况下，阳光接受装置在转动过程中，轴转所受的合力矩大体为零。另外，由于转轴中段与转动控制盒轴承连接，从而增大了转轴的负重，同时减小了转轴转动中的摩擦。还因为转轴转动的角速度只有Tr门2弧度每小时。由综上所述的因素以及物理学中的基本定律，使得阳光接受装置在转动中耗能很小。
阳光接受装置的重心落在转轴的中轴线上的具体实施方法为：***2中抛物面反光板17及受光管18采用质量分布均匀的材料制成，由于抛物面反光板17及受光管18在抛物面反光板17受光面的4个顶点A、B、C、D所构成的受光平面上均为几何对称，故它们的重心将落在经过对称中心点的上述受光平面的法线上，这里所述的对称中心点是指上述受光平面的对称中心点，再用悬挂法可测得抛物面反光板17及受光管18在上述法线上的重心位置，从而确定了抛物面反光板17及受光管18的重心位置。将轴套20固定在抛物面反光板1 7的侧面，并使轴套20的中轴线经过抛物面反光板17及受光管18的重心。再由于转轴4的端点与轴套20为轴套连接，故轴套20的中轴线与转轴4的中轴线重合。这样就完成了阳光接受装置的重心落在转轴的中轴线上。
另外，由于电子钟机芯工作状态下耗能很小，所以用电子钟机芯作为转动控制盒内设置的动力装置，其耗能也自然很小，并且成本很低。
探讨4：对跟随太阳集光装置结构的探讨
由于跟随太阳集光装置的支柱上端与转向器相连，转向器上端与转动控制盒相连，转轴的中段位于转动控制盒之内，并与转动控制盒轴承连接，转轴的两端分别与镜像对称的阳光接受装置5、6轴套连接，所以此跟随太阳集光装置的结构简单对称，只占有向上的空间而几乎不占地面空间。
最后两点说明：一是由于***1中阳光接受装置5、6同轴并镜像对称，故上述探讨中对阳光接受装置5的所有论述及结论对于阳光接受装置6也同样成立。二是上述探讨中关于***1中支柱、转向器、转动控制盒、转轴、阳光接受装置的制作与安装；转动控制盒内所述的动力装置以及周期性改变转动方向装置的制作与安装；***2中抛物面反光板、受光管、轴套、轴套固定阀的制作与安装等均为现有的成熟技术，都能一一实现，故不必探讨。
四、结论
太阳能的利用篇6
【关键词】太阳能；民用建筑；利用和发展
改革开放后，我国我国城市化进程不断加快，城市化水平不断提高，伴随城市化而来的是建筑业的迅猛发展，中国的城市建设出现了前所未有的热潮。调查数据显示：中国的城镇建筑面积在5年内翻了一番，预计到2020年低，我国新增房屋面积将近300亿平方米。由于我国的地理位置与气候特点以及人民生活水平的不断提高，绝大部分建筑都要使用供热空调统，部分建筑需要供应生活热水，在建筑能耗中，暖通空调统与热水统所占比例接近60%，而且随人民生活水平提高还有继续上升趋势。于是矛盾就出现了，一方面是能源危机下急剧增长的建
筑面积所带来的能源需求，另一方面是我们长期依靠的石油煤炭等矿物燃料储量正在迅速下降。而太阳能作为清洁、无污染、用之不竭的可再生能源，有着分布广，低密度的特点，与建筑对品味能源的需求正好吻合，因而太阳能建筑应用得到了广泛的关注和研究，并得到了快速的发展。
1 我国部分地区能源危机现状分析
能源是人类社会赖以存在和发展的基础，是实现我国经济社会可持续发展的物质基础，是中国崛起的动力。我国正处在工业化过程中，经济社会发展对能源的依赖比发达国家大得多。从世界范围的能源生产与消费情况来看，一次能源的储量和生产量可以满足需要，但由于能源的生产分布并不均衡，能源价格正日益成为改变世界财富分配的重要因素，资源控制导致的能源危机是主要的表现形式。我国能源资源可利用总量比较丰富，结构以煤炭为主，一次能源的生产能力
在20世纪80年代以来有了长足发展，基本满足和支持了我国经济与社会发展的能源需求。但是，随着我国工业化进程的发展，能源消费总量增加较快，一次能源消费中对石油以及天然气的需求不断增加。
我国经济的高速增长和工业化水平不断提高也伴随着高消耗时代的到来，从中国能源资源的总体情况看，其特点可以概括为：总量较丰，人均较低，分布不均，开发较难。从能源总量来看，我国是世界第二大能源生产国和第二能源消费国，能源消费主要靠国内供应，能源自给率为94%。煤炭是我国的一个主要能源供应，其次是石油，虽然我国的水利资源丰富，但水电也只占到6%，炭、石油是不可再生资源，一旦能源枯竭，势必影响我国的国民经济的运行。我国供需出现很大的缺口，煤的缺少，成一种上升的趋势。按目前的经济发展速度，缺口将会越来越大。近几年，石油、天然气的进口大增，油价一直攀升，这即以我国的经济增长的需要，但也从侧面反映我国的能源结构的不合理性。煤炭是主导能源，但据预测，如果按现在的开采速度，我国的煤炭的供给年限保守估计在60年左右。暂且不说煤炭的不利面，这种不可再生的资源不是采之不尽的。石油是工业的血脉，但是现在本国供给已经不能满足自身的需要，大量依靠进口。
我国部分地区能源危机现状具有地域性、结构性、***策性和不平衡性。地域性指的是我国经济越发达的地区经济危机将会越严重，特别是我国的的西部沿海地区；结构性指的是我国的石油制品供应不足，国内部分城市柴油、汽油的品种调配经常出现断档现象；***策性指的是国家的宏观经济调整***策是决定能源生产、调度、运输的主要因素，石油企业的高度垄断主宰了石油制品市场；不平衡性主要指城乡能源分配不均，东西能源分布不均。
2 民用建筑中的太阳能利用
2.1 太阳能热水
太阳能热水系统是利用温室原理，将太阳辐射能转变为热能，并向冷水递热量，从而获得热水的一种系统。太阳能热水统由集热器、蓄热水箱、循环管道、支架、控制统及相关附件组成，必要时需要增加辅助热源。太阳能热水是我国在太阳能热利用领域最早研发并形成产业化的一项技术。目前我国是世界公认最大的太阳能热水器市场和生产国，太阳能热水器的总产量和保有量世界第一，占世界总使用量的比例超过50%。太阳能热水系统将会被越来越多的民用建筑所应用。
2.2 太阳能供热采暖
太阳能采暖系统是指将太阳能转化成热能，供给筑物冬季采暖的系统，系统主要包括集热器、贮热器、供热采暖末端设备、辅助加热装置和自动控制统等。按照国际上的惯用名称，太阳能供暖方式可分为主动式和被动式两大类。主动式太阳能采暖系统与常规能源的采暖没有多大区别，只是以太阳能集热器作为热源代替以煤、石油、天然气等常规能源做燃料的锅炉。被动式太阳能采暖（被动式太阳房）包括直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光式、屋顶集热蓄热式等等多种形式，这种太阳能采暖存在的主要问题是防冻、过热维护、储水装置温度分层。
2.3 太阳能制冷空调
太阳能制冷主要可以通过光-热和光-电转换两种途径实现。光-热转换制冷是指太阳能通过太阳能集热器转化为热能，根据所得到的不同热能品味，驱动不同的热力机械制冷。太阳能热力制冷可能的途径主要有除湿冷却空调、蒸汽喷射制冷、吸收式制冷、吸附式制冷和化学反应制冷等。结合目前国外应用情况和我国经济、技术和市场情况来看，最有可能得到应用和推广的方式为太阳能吸收式制冷、太阳能吸附式制冷和太阳能除湿冷却空调。
2.4 太阳能光伏发电
（1）光伏发电原理：太阳电池是将太阳光装换成电能的一种器件，其发电原理是“光生伏打效应”。
（2）光伏发电系统：按光伏发电统与公共电网的连接方式，光伏发电统可以分为离网光伏发电统和并网发电系统两大类。
（3）建筑光伏：在建筑物上安装光伏系统的初衷是利用建筑物的光照面积发电，既不影响筑物的使用功能，又能获得电力供应；由于光伏系统安装在电网的用户终端，无需额外输电投资，而且光照强度与负荷强度通常是吻合的，有调峰功效，可谓一举多得。筑光伏分为建筑附加光伏（BAPV）和建筑集成光伏（BIPV）两种。其中后者中的光伏组件即作为建材又能发电，一举两得，可以部分抵消光伏统的高成本，有利于光伏的推广应用。建筑集成光伏有极大的潜在市场，目前在国外已经出现了大量的建筑集成光伏示范性筑。
3 民用建筑中的太阳能发展分析
太阳能的利用首先开启了人类的太空之旅，然后随着太阳能技术的民用化——太阳能供热和供电技术的成熟应用，太阳能已成为人类新能源利用最安全、最可靠、最广泛和最有前途的新能源，日本大地震造成的日本核辐射，让世人再次认识核能的巨大破坏性和一旦泄露造成的危害性，也让越来越多的人更青睐太阳能的选择。
中国作为全球最大的太阳能技术利用的设备制造基地，已形成完整的太阳能技术利用设备制造产业链。相对核能的安全性、风能的地区局限性和水资源的不丰富性，中国太阳能利用别无选择。目前，中国太阳能利用已具有天时、地利优势，再加中国***府逐步形成的统一认识，也即将形成人和优势。因此，开展太阳能利用，打造太阳能节能社区是利国利民的伟业工程，必将前途光明。在民用建筑中太阳能也将以其清洁、绿色、节能等一系列的又是为更多的人所接受。随着太阳能技术的不断提高，民用建筑中的太阳能的利用方式将不断地创新与发展，利用的效率也会不断的提升总之民用建筑中的太阳能的应用前景势必一片光明。
4 结语
太阳能作为一种新兴的能源正在被广泛的普及和应用于民用建筑中，它的不断应用和发展将会在一定程度上缓解我国的能源危机，促进我国经济的转型与发展。
参考文献：
太阳能的利用篇7
关键词： 太阳能 新能源 太阳能采暖 太阳能建筑
太阳能作为一种热辐射能源，是一种无污染的清洁能源，对于太阳能的开发利用已经成为世界各国索取和利用新能源，进行节能、环保的重要研究项目之一，取得了较大的进展并已进入实用阶段。近几年随着我国经济的快速发展和对环境保护的重视，特别是在今年提出的建设节约型社会的方针后，太阳能作为一种取之不尽用之不竭的新型环保新能源，一种较为简单、经济、环保、可靠的改善建筑环境的方法，一种很适合我国经济现状的采暖及供热方式，在我国得到了大力的推广和广泛的使用。
1 主动式太阳能采暖
主动式太阳能采暖主要是通过集热装置来吸收太阳能并由热媒将所吸收的热量送入储热装置并加以利用。它对太阳能的利用效率较高，不仅可以供暖、供应热水，还能用于制冷等方面，但存在阴雨天气集热效率严重下降等缺点。近几年已在我国的城乡得到了广泛的推广与使用。
1.1 太阳能热水器系统
在民用建筑中主要使用的是热度不高的热水，而将太阳能转化为温度不高的热水只要用简单的装置即可实现，因此被广泛采用。供应热水可以采取集中的方式，也可以用于单独的住宅中。集中供应热水，需要有一定物业投资，可以采取染油或燃气锅炉的作为辅助加热系统，可以取得显著的经济和社会效益，适用于人口较集中的城镇小区、宾馆等民用建筑。单独供应热水，设备简单，不需要专门的管理人员，适用于城乡各类民用建筑。目前在我国市场上常见的太阳热水器按其集热装置的不同分为以下几类:
1.1.1 平板式热水器
由平板式太阳能集热装置和储热水箱组成，一般采用自然循环运行方式。热效率高，金属管板式结构、免维护、长寿命、性价比高。对于珠江流域等冬天不结冰的南方地区，选取用平板式太阳能集热器是非常合适的。平板型太阳能集热器的缺点是不抗冻。
1.1.2 真空管热水器
由真空管太阳能集热装置和储热水箱构成，一般采用自然对流换热。真空集热管不但热损系数小，而且性价比也比热管、U型管等要高。对于长江、黄河流域冬天会结冰但冬天气温高于-20°C的地区，选用真空管太阳能集热器是比较合适的，既可以抗冻又具有较好的集热能力，但是真空管太阳能集热器的主要缺点是：不承压、易结水垢、易爆裂。
1.1.3 闷晒式热水器
是集集热与贮热为一体的整体式热水器，一般由二至三个涂黑的圆筒组成，维护方便，结构简单、造价低廉，缺点是夜间散热大，热水不能过夜使用且在冬季也不能使用。目前在中国的产量正在逐步的减少，但在农村有较大的应用面积。
1.1.4 热管式热水器
由热管太阳能集热装置和储热水箱构成，一般采用自然对流换热。具在-40℃的低温状态下也不会冻裂，热管内介质工作压力低，即使管壁温度高达300℃，也不会“爆管”。对于东北、内蒙、***等冬季气温低于-20℃地区的选用热管式热水器就比较适合。但缺点是热管的造价过高且热效率较低。
1.1.5 U型管热水器
U型管式太阳集热器主要针对于温度要求较高温度工业热水，一般温度在70-90°C，它不但可承压而且产水温度高，价格又比热管低。但在民用建筑里的应用比较少。
1.1.6 其他类型热水器
热管真空管热水器、真空管闷晒式热水器、U型管式真空管等，其原理不过是前面几种集热方式的综合，这里不再做专门的论述。
1.2 太阳能热泵采暖系统
太阳能热泵采暖系统一般是指利用以太阳能直接辐射能量和空气中所储存的太阳能为作为蒸发器热源，辅以少量的电能驱动太阳能热泵而将换热器作为冷凝器的采暖系统。并可与制冷系统相结合用于夏季制冷。太阳能热泵采暖系统主要由热泵机组、辅助热源系统和太阳能集热系统三部分组成。太阳能集热板放置于室外平地或屋顶，板内有制冷剂流动，通过吸收太阳辐射能和空气中的热能汽化，再经压缩机压缩制热后，与管壳式热交换器中的水换热，将水加热到60℃用于供暖或生活用水。冬季太阳辐射量较小，环境温度很低，使用热泵进行太阳能低温集热，直接收集太阳能进行采暖。太阳能热泵采暖系统主要特点是花费少量电能就可以得到几倍于电能的热量，同时可以有效地利用低温热源，这是太阳能采暖的一种有效手段。例如利用双向式热泵技术，冬天向建筑供暖，投入1KWH的电力，可得到约4KWH的热能，夏天在向建筑提供冷能的同时提供卫生热水，投入1KWH的电力，可得到约7KWH的热能和冷能。热泵供热系统节能高达70%，节能效果非常显著。
2 被动式太阳能采暖
最简单的被动式太阳能设计是那种之间获得式设计，即让阳光直接照射到建筑上并加热它。太阳光的热量储存在建筑物固有的蓄热体里，如混凝土、大理石地面或是石墙，都能储存并缓慢地释放热量。被动式太阳能采暖一个共同特征就是,朝南开一扇大窗,并采用保温性能好的建筑材料做墙体，且蓄热体一般置于这种好的保温材料做成的隔热墙之中。蓄热体一般指可以储存热量的集热体，多采用附属于隔热墙的形式存在于建筑物的墙体之间。隔热墙是由8到16英寸厚涂黑的石墙、热吸收材料、覆盖并距涂黑石墙3/4到6英寸距离的单层或双层玻璃。太阳光的热被储存在玻璃和黑材料之间的空气中，通过涂黑的石墙慢慢地传导到建筑物的内部。
3 太阳能发电系统
家庭太阳能发电系统主要由逆变器、控制器、蓄电池组成，其光电转换率可达到19%-35%。逆变器是光伏发电系统的核心部件，负责把直流电转换为交流电以供交流负荷使用。控制器对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充电。当蓄电池所储存的电能放完时，控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池，同时并网市***供电系统，保证用户的正常用电。
4 太阳能在制冷方面的开发和设计
目前，利用太阳能制冷空调不外有两种方法，一是先实现光-电转换，再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光一热转换，以热能制冷。前者系统比较简单，但以目前的价格计算，其造价约为后者的3—4倍，因此国内外的太阳能空调系统至今仍以第二种为主，而后者又多采用吸收式太阳能制冷系统，一般来说吸收式制冷是液体气化制冷的一种，它和蒸汽压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低压低温下气化已达到制冷的目的，所不同的是：蒸汽压缩式制冷是靠消耗机械功使热量从低温物体向高温物体转移；而吸收式制冷则靠消耗热能来完成这种非自发过程。并且吸收式太阳能制冷系统具有对热源温度要求低，可以在比较大的热源温度波动范围内工作的优点。该类系统的研究和利用得到了国际上极大的关注。其他例如太阳能喷射式制冷系统近几年也取得了广泛的关注。
5 今后太阳能利用的发展前景
现在太阳能的利用已得到世界各国的普遍重视，太阳能的利用也到了一个新的发展阶段，这一阶段是加上太阳电池应用，为建筑物提供采暖、空调、照明和用电，完全能满足这些要求，称为“零能房屋”，并采用新的建筑一体化和模块化的设计从而实现太阳能技术和建筑艺术完美结合。这种一体化的设计思想是由美国太阳能协会创始人施蒂文、斯特朗20年前所倡导的，由于当时太阳能电池过于昂贵，无法实施。如今随着太阳能技术的不断进步和完善，其一体化思想的实现已成为可能。目前已经在我国建成经过了特殊设计太阳能建筑，该建筑是完全依赖太阳能提供热水、制冷、取暖、照明的“零能耗”的新型太阳能建筑示范楼。其建筑物耗热量指标小于10W/m2，建筑自身节能水平达到75%，考虑太阳能等可再生能源的利用，综合节能率超过了90％。建筑热工设计指标远高于国家节能50%标准并且达到欧洲现行最高的节能标准。从建筑使用中节约的能源费用角度去计算是具有明显效益的经济和社会效益的。由于采用了一体化和模块化的设计思想，使太阳能技术和建筑艺术取得了完美的结合。
参考文献:
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太阳能的利用篇8
关键词：偏远地区：太阳能；直接利用；取暖
Abstract: due to the traffic inconvenience, away from the municipal central heating facilities and other factors, remote area winter heating is always the key factors affects the quality of life. This paper, from the Angle of the solar energy directly thermal utilization, this paper discusses the remote districts to use solar energy to warm the necessity of solving problems. At present are pointed out and passive solar energy heating of existing problems, and puts forward some solving strategy for development of telenursing.
Keywords: remote areas: solar; Direct use; heating
中***分类号：TK511文献标识码：A 文章编号：
0 引言
能源是社会发展的重要物质基础。十八世纪五十年代，伴随着产业***与社会生产力的提高，天然气、石油、煤成了世界能源的支柱，此后被人们称为常规能源。但是全世界可开采的常规能源是有限的，持续开采终将面临枯竭。如何利用新能源解决世界能源危机，是全世界关注的问题。而太阳能作为一种无穷无尽的清洁能源，他的利用引起了世界各国的重视。作为耗能大户的建筑行业对于太阳能的利用更是势在必行。
1 偏远地区直接利用太阳能取暖的意义及必要性
本文所指的偏远地区为人口密度较低，经济不发达但又需要冬季取暖的区域。特别是交通运输及其不便利的偏远山区。由于人口密度低，热量需求比较分散，使得用于城市中的比较经济可行的集中供暖在这些地区很难实现。
目前这类地区常用的取暖方式有：燃煤地炉、火炕、土暖气等方式。这些取暖方式大都采用常规能源，就地取材的树枝、秸秆、杂草等燃烧释放的能量较低，同时需要大量的空间用于储存，燃烧时会伴随大量烟气影响室内空气质量使用起来极其不便。而用于取暖的煤则需要由开采地运输到达，由于交通运输不便，成本相对较高。常规能源燃烧还会释放出大量的CO2SO2等对环境造成污染的气体。而太阳能这种清洁的新能源除了不会对环境造成污染外还基本不受交通，城市基础设施等因素的制约。是一种可以就地取能、按需取能的理想能源。
我国幅员辽阔，太阳能资源丰富。按照年辐射量大致可以分为四类如***：第一类为日照丰富区：辐照量大于6700MJ/m2・a。第二类为日照较丰富区：辐照量在5400～6700MJ/m2・a。第三类为日照一般区：辐照量在4200～5400MJ/m2・年。第四类为频贫乏区：辐照量小于4200MJ/m2・a
我国太阳能资源在同一热工设计分区有所不同，但是三分之二以上的采暖地区都属于二类采暖以上的地区，其余的大部分采暖区域包括陕西的部分地区、东北、山东、江苏大部，内蒙古、河南、河北、山西、也都属三类地区。[ 引自胡志领我国太阳能供暖的研究与分析 科技创新导报 2011.01]
因此我国偏远地区利用太阳能取暖的必要性十分明显。利用太阳能取暖的方式大致分为直接与间接两种。直接利用指的是把太阳辐射的热量直接收集起来用于供暖，包括通过太阳能集热板进行收集。间接利用指的是把太阳能转化为其他形式的能量再转化为热量进行供暖，太阳能发电供热就是其中一种典型方式。由于目前采用蓄电技术需要的成本较高，以及能量之间相互转换损失较大，虽然它有着自己的优势，可以在阴雨天持续供暖。但是目前在本文所指的偏远地区很难普及。本文主要论述太阳能直接热利用存在的问题及解决策略。
2 偏远地区直接利用太阳能取暖存在的问题
目前直接利用太阳能取暖的方式大致分为主动式太阳能集热与被动式太阳能集热。主动式太阳能采暖系统是依靠水泵或风机把太阳能加热的水或空气送入室内通过末端散热设备进行采暖。这是一种可以人为控制的方式，通过设置的集热器、管道等太阳能采暖设备和动力系统来接收、转换和传输太阳能的闭路系统实现采暖的目的[ 引自 被动式太阳能采暖卫生院 P46]。被动式太阳房则与主动式相对，指的是依靠太阳辐射通过自然循环来达到供暖的目地。
通过建筑南向大面积的吸收太阳光辐射，并对建筑形体、布局、维护材料和构造做节能设计。使得冬季可以很好的收集、储存以及分配太阳能，基本达到取暖的目的。由于不用复杂机械设备及管道通风系统被动式太阳房造价较低，采取就地取材,使建造太阳房的成本仅比同面积普通住宅增加15% ~20%[ 引自 诸玉芳 生态农村建设中太阳能的利用研究 农技服务 2008]，同时维护起来很方便。被动式太阳房目前大致可以分为以下几类：直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光间式、组合式。
2．1被动式采暖存在的问题
被动式取暖这种方式经过理论计算与实际测得的数据都证明可以起到很好的保暖作用，降低冬季取暖能耗。但是大部分情况下单纯的采用被动式并不能完全满足冬季采暖地区建筑的热量要求，同时建筑成本会有所提高。因此目前的被动式建造方式主要用于建筑的节能要求。并不能完全取代常规供暖方式。加之建筑成本会有所提高，回收需要一定年限，在偏远地区的广泛推广还没有实现。而被动式住宅的建造大多需要在设计初期就对建筑做好规划，改建工程则需要更多的造价成本。同时偏远地区建筑的建造往往存在自发性，很多建造后的房屋进行被动式改造要比安装常规取暖设备复杂的多，因此除了***府和科研单位推广的地区外被动式暖房在大部分偏远地区还未被人们广泛应用。
同时由于被动式的供暖能量来源主要是南向的太阳光，受到南向受光面有限以及热量收集装置效率等问题的影响，室内温度特别是在阴雨天经常会出现很***动。被动式住宅的进深小，建筑室内换气次数减少等问题也有待解决。
2．2主动式采暖存在的问题
由于太阳能能量密度低，而建筑取暖对能量的需求高于日常生活对热水的需求量。因此一定使用面积的房间就需要相应面积的太阳能集热面积，但是一未的依靠加大集热器面积不仅受到建筑物表面积的制约，也影响了建筑取暖的经济性。来自夏季大量多余的热量无法合理被利用。
面对太阳能全年需求量不平均、以及阴雨天能量供应不足的问题，引入了蓄热技术。
1）短期蓄热以水和空气为媒介，通过石蜡、水等蓄热材料进行蓄热。蓄热装置主要放置在室内，如果蓄热量需求过大会导致蓄热体体积增大，以及保温材料的增加。大大降低取暖的经济性。太阳能集热与地暖的结合一定程度上降低了室内对能量供应稳定性的需求，减少了蓄热体的体积。但是单纯依靠主动式进行取暖还是难以避免阴天对能量供应的影响。
2）长期跨季蓄热常常采用冻土层以下埋水箱或沙石以及其他蓄热材料蓄热，并进行保温设计。通过空气和水为媒介，采用一定体积的水、岩石、土壤蓄热量较大成本低廉的材料进行蓄热，以解决热量分配不平均的问题。此模式主要用于跨季蓄热，用于短期蓄热经济性不高。而目前跨季蓄热本身只是改变了能量季节分布不平均的问题，但是收集到的热量由夏季到冬季的衰减还是十分明显的，新型蓄能材料还有待研发。
3 偏远地区直接利用太阳能解决取暖问题的策略研究
3．1加大新型蓄热材料的研发
科学研究表明二钌富瓦烯能够无限期存储来自太阳光的热量，借助于一种催化剂，它们又可以恢复到最初形态，同时释放所储存的巨大热量。这种物质不仅储存能量稳定，而且能量密度大，但是由于钌金属价格十分昂贵，没能广泛应用。MIT大学的Jeffrey Grossman教授已经研发出与二钌富瓦烯具有相同功能的材料偶氮色素，但目前尚处于计算机模拟阶段，并为真正合成出此材料。此类材料可解决太阳能受天气、季节影响能量供应不稳定的问题。随着研究的推进，可用于建筑中的新型储热材料必将推动太阳能的利用。
3．2优化被动式太阳能建筑的各项性能，从建筑设计角度积极发挥节能作用
被动式太阳能建筑从节能意义上讲，效果是非常明显的。通过计算表明甘肃省定西县青岚卫生院的冬季采暖耗热量为32W/m2[ 引自 中国被动式太阳能采暖卫生院 P109] ，低于其他同类建筑。在优化存在的问题之后，完全可以在全国各类建筑中推广。从设计初期就把建筑能耗降低，将大大减少对供暖对能源的需求，便于其他能源的合理利用。
3. 3积极促进主被动太阳能综合利用的开发研究
以甘肃省定西县青岚卫生院为例，按照保证室内采暖基础温度计算分析得出采暖期太阳能供暖率为52.86%[ 引自 中国被动式太阳能采暖卫生院 P112]。在无其他采暖设备的情况下，测得最低室温为9.0°C,平均温度为10.0°C
回收年限为8.8年[ 引自 中国被动式太阳能采暖卫生院 P175]。由此可见，被动式太阳房具有较好的经济性，同时房间温度稳定性较好，只要提供相对稳定的热源，无论是在室内温度还是在稳定性上将会有更加明显的改善。
而带有蓄热装置的主动式太阳能地暖系统可以满足这样的需求。由于建筑本身冬季采暖耗热量明显降低，同时被动式集热提供一半以上的能量需求，这就为主动式系统的热储存提供了更大的可能性。被动式太阳房的主要热源为南向阳光辐射，能量供应不稳定，蓄热体主要为建筑维护结构，即使在这样的情况下，建筑热稳定依然良好。结合主动式地暖集热系统的集热面灵活，蓄热体蓄热能力较好，供暖稳定性较高等特点，建筑的室内热舒适度将明显提升。
此模式可以使主被动互为补充，在实现全天候供暖的前提下，对阴雨天有很强的适应性。此模式可理解为主动式辅助被动式太阳房供暖，因此他的经济性和目前现行的主动式太阳能辅助供暖[经济性可参考 北京地区太阳能采暖工程现状调研报告 2008.07
]类似，经济性明显。同时解决了目前被动式太阳房室内舒适度不高的问题。
3. 4与其他可开发的新能源联合供暖
在偏远地区依然存在其他形式的新能源，诸如风能，地热能，生物质能。可以利用它们各自的优势与其他形式的能源进行互补，完全实现偏远地区的***供暖。
4 展望
在人口密度低，能源短缺的偏远地区利用太阳能取暖具有巨大的优势。不仅可以缓解取暖难的困境，还对改善大气环境，实现社会可持续发展具有重大意义。因此首先必须引起***府和使用者的充分重视。加大宣传力度，增加科研投入，积极解决利用过程中存在的问题。随着常规能源的日益短缺、太阳能集热设备成本与效率的优化、新型蓄热材料的研发，太阳能利用的经济性将会日趋明显。总之太阳能利用的前景十分广阔。
参考文献：
1. 郑瑞澄.中国被动式太阳能采暖卫生院.机械工业出版社.2006.4
2. 王万江. 论被动式太阳房的发展.***工程学院学报，1998.6
3. 韦亮. 谈主动式太阳能技术在建筑中的应用. 山西建筑. 2008.09
4．胡志领.我国太阳能供暖的研究与分析. 科技创新导报. 2011.01
5．罗运俊. 太阳能利用技术. 化学工业出版社. 2011.01
太阳能的利用篇9
关键词：建筑物；太阳能；空调
中***分类号：TF511文献标识码： A
1、引言
能源和环保已成为当今世界的两大主要问题，随着经济和科技水平的提高，对能耗的需求也就持续高涨，常规化石能源被无节制的挥霍，已经严重枯竭。由表1可见，在我国，建筑物空气温度调节消耗占到建筑物总能耗的约75%。然而空调机和燃煤来控制室温不仅消耗能量，带来的外界的环境污染，而且并不能给室内人员带来健康的环境。然而太阳能空调技术是以太阳能作为制冷空调的能源，太阳能又是一种取之不尽且无污染的自然能源，故研发太阳能空调可以显著减少一次常规能源的消耗，而且零污染，这对节能、环保有着极其重要的意义。
2、建筑太阳能空调技术的意义
建筑太阳能空调技术的应用是最合理的：当太阳辐射越强，天气越热的时候，人们对空调需求就越强烈，此时太阳能空调吸收的太阳能辐射最足，太阳能空调制冷效果最好，满足了人们的需求的同时，不消耗常规能源，遮挡了阳光对建筑的暴晒，降低了建筑的冷负荷，一举多得，这是太阳能空调在建筑中应用最有利的客观因素。
建筑与太阳能空调的有机结合，使建筑物造型美观、新颖别致，又能满足集热器安装的要求。完美的结合使这两个领域更加紧密联系在一起，涉及面广，利用太阳能空调来采暖降温，不用煤，油，气，电，水，无偿使用来自地球之外的取之不尽用之不竭，清洁，绝对的安全的自然能源――太阳能。太阳能空调不像传统压缩式制冷机以氟利昂为工质，而是以无毒、无害的溴化锂为工质，这对保护环境十分有利。另外太阳能空调还是廉价货，一次投资，一劳永逸：使用太阳能降温空调，只需要投入相当于供暖基金的初装费，此后，几十年无须再投入任何费用，一般一间10-20平方米的房间，安装一台太阳能采暖降温空调即可。由于太阳能采暖降温空调无转动设备，又在密封的干燥环境中运行，因此，使用寿命可达几十年，综合计算，太阳能空调比传统空调物美价廉。随建筑与太阳能空调技术的发展，意味着人们可以免费使用那取之不尽、用之不竭的太能阳来替代不可再生能源及不清洁能源，也是也标志着人类社会在向可持续发展的能源体系过渡。
3、太阳能制冷、空调技术与建筑物的有机结合
太阳能空调是利用光热转换产生的热能驱动制冷机组的，属于太阳能热利用的技术的一种，核心部件就是太阳能热利用，也就是说太阳能空调首先需要利用太阳能集热系统通过太阳能光热转换实现太阳能热利用。太阳能制冷、空调技术与建筑物的结合中最重要的就是太阳能集热器如何与建筑完美结合。
太阳能空调是在吸收式制冷系统上将吸收式制冷系统当中的热源用太阳能加热热水来代替的设备。吸收式制冷是利用制冷液体汽化吸热实现制冷，它是直接利用热能驱动，以消耗热能为补偿将热量从低温物体转移到高温物体中去，吸收式制冷采用的工质对是两种沸点相差较大的物质组成的二元溶液，其中沸点较低的物质为制冷剂，沸点较高的物质为吸收剂[1]。换句话说就是利用低沸点的液态制冷机在低压低温下吸收传热介质的热量汽化以实现降低传热介质温度的制冷。
3.1影响太阳能制冷空调的气候条件
3.1.1我国太阳能资源分布
我国的太阳能资源很丰富,年辐射总量在3340-8400MJ/m2，全国总面积2/3以上的地区年日照时数均超过2000h。我国的太阳能资源分布表（见表2）。
一、二、三类地区，年日照时数大于5000h，辐射总量高于5000MJ/ m2・a，是我国太阳能资源丰富或叫丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2/3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。从节能和环保角度考虑，用太阳能代替或部分代替常规能源驱动空调系统完全符合可持续发展的要求。
表2 中国太阳能资源分布表
地区类型 年日照时数（h/a） 年辐射总量（MJ/m2・a） 等量热量所需标准燃煤（kg） 包括的主要地区 备注
一类 3200-3300 6680-8400 225-285kg 青藏高原、甘肃北部、宁夏北部、***南部，细部 太阳能资源最丰富地区
二类 3000-32000 5852-6680 200-225kg 河北西北部、山西北部、内蒙古南部、行下南部、甘肃中部、青岛中部 较丰富地区
三类 2200-3000 5016-5852 170-200kg 山东、河南、河北东南部、山西南部、吉林、辽宁、云南、陕西北部等 中等地区
四类 1400-2000 4180-5016 140-170kg 长江中下游、福建、浙江和广东一部分地区 较差地区
五类 1000-1400 3344-4180 115-140kg 四川、贵州 最差地区
3.1.2微气候对建筑太阳能制冷、空调的影响
在建筑方面，微气候是指在建筑物周围地面上及屋面、墙面、窗台等特定地点的风、阳光、辐射、气温与湿度等气候条件。通过改善建筑周围的微气候来营造舒适健康的室内热湿环境。太阳能辐射是建筑外部的主要热源，空气温度直接决定着建筑热工性嫩计算和建筑室内空调系统的设计。风速和风向则关系到建筑的布局和自然通风效果；降水量和降水强度关系到建筑造型和排水和除湿。这些要素之间相互作用，共同影响着建筑的微气候。【2】
3.2太阳能制冷系统与建筑的相结合的形式
太阳能空调是利用光热转换产生的热能驱动制冷机组的，属于太阳能热利用的技术的一种，核心部件就是太阳能热利用，也就是说太阳能空调首先需要利用太阳能集热系统通过太阳能光热转换实现太阳能热利用。太阳能集热器在安装是应尽量依照与建筑物相结合的原则，以保证建筑物与太阳能集热系统实现有机结合，成为兼具美观性与实用性的统一体。换句话说就是充分利用建筑可利用太阳能的护结构设置太阳能集热系统并使其与建筑外在景观实现和谐统一，部分太阳能集热设备可作为建筑构件并承办部分建筑围护结构功能。太阳能集热系统与建筑物的有机结合，将两个不相关领域结合在一起，涉及面广，需要太阳能热利用、建筑设计、热媒循环系统等多项技术领域。目前，与建筑相结合的形式主要包括与建筑南向屋顶以及与建筑墙体相结合等方式。
3.2.1太阳能集热系统与屋顶相结合
将建筑屋顶与太阳能集热系统相结合，日照好，不易收到遮挡，可以充分接收太阳辐射。若建筑结构条件允许的情况下，集热系统尽量安装在屋顶的中央位置，一是日照条件好，增大了接收太阳能辐射能的效果，二是减少风荷载，增加系统的安全性，三是减少太阳能集热器对建筑外观造成的影响，四是减少直射屋顶上的太阳辐射能，增强屋顶的隔热效果。
3.2.2太阳能集热系统与建筑墙体相结合
目前太阳能集热系统与建筑墙体相结合主要运用在多层建筑和高层建筑中，由于建物向阳立面有较好的光照条件，可以将平板型太阳能集热系统布置与建筑墙体上，不仅可以利用太阳能产生电力，满足建筑的需求，而且还能在满足一定的结构和建筑供能的同时有效降低建筑墙体的温度，从而降低建筑物室内空调冷负荷。太阳能集热器作为建筑围护结构的一部分应具有足够的强度，而且要满足墙体的保温和美观要求。
3.2.3太阳能集热系统与建筑阳台相结合
一般的多层建筑中，由于住户相对较少，屋面面积基本可以实现安装整栋建筑所需的太阳能集热器，然而对于高层建筑中，用户相对较多，其屋面面积通常不能满足安装建筑所需的所有太阳能集热器的要求，故人们开始向其他区域进***，阳台就是一个不错的选择，当太阳能集热器与阳台相结合的时候，为了兼顾建筑立面的美观和艺术效果，就把太阳能集热系统安装在阳台外壁。当太阳能集热器作为阳台建筑构件的一部分是，不仅可以减少建筑自身的初投资，还提高太阳能集热系统的效率，如将集热器代替栏杆使用等。当采用真空管集热器来进行收集太阳能辐射能的时候，可以将集热器横向布置在阳台外壁，增添建筑的横向线，从而丰富这个建筑立面的效果。
4、太阳能制冷、空调技术与建筑设计的结合
4.2合理设计和规划建筑物
为了实现高效率的太阳能制冷，应充分收集太阳能提供给建筑的能量，注重生态建筑的设计理念。从建筑设计之初就应关注太阳能的采集，使太阳能集热器与建筑物有机结合，综合考虑场地规划、建筑单体设计、技术措施应用以及围护结构选取等多方面要素，以保证建筑物与太阳能集热系统实现有机结合，成为兼具美观性与实用性多的统一体。【3】
4.2.1建筑规划设计要求
设计时，用从建筑基地的选择到建筑群体布局、日照间距、朝向以及地形的利用等方面综合考虑。
首先，合理的地基选择和场地规划，也就是建筑基地应选择在向阳的平地或坡地上；合理布局建筑组团的相对位置，以争取尽量多的日照，为建筑的太阳能热利用提供条件。另外需要通过在场地规划中结合道路、景观和附属结构等的设计，目的就是加强夏季自然通风，降低建筑温度，从而减小室内冷负荷。
其次，选择朝向，绝大多数建筑物的方位限制在偏离正南30°以内以及东西15°的朝向范围内，这样的朝向能确保集热面能尽可能多地接受太阳能辐射。当建筑物受到场地的限制导致朝向不能在偏离正南30°以内以及东西15°的朝向范围内时，适当调整集热面的朝向来避开遮挡，或就是合理微调集热面尽量减少遮挡的影响。
4.2.2建筑单体设计要求
平面设计应给与建筑最大限度的利用太阳能辐射，另外通过对周边自然环境的改造，加强夏季自然通风来降低建筑内外温度.另外建筑存在被冷南暖的温度分区格局，所以建筑物在设计是考虑东西轴长、南北轴短的格布局。
对建筑物维护结构的热工性能进行改良，也就是对维护结构的保温隔热效果加强，在不影响集热系统对太阳能辐射的采集同时还能隔绝过多的室外热量流入室内，可以减少建筑物室内冷负荷，间接减少空调负荷，从而实现节能。
5、太阳能集热系统与建筑物有机结合的发展前景
随着太阳能行业的发展，技术的进步和人们生活水平的提高，人们对更加在意物质生活的享受，同时建筑的能耗也随之而提高，也是就这样，能源的供给日益成为人类的负担，然而光伏建筑一体化的实施，不仅环保节能，且安全可靠；与电、燃气供能设备相比，太阳能集热系统的投资较少，因此建筑物对太阳能的充分利用具有重要的经济、社会意义和能源安全的战略意义。若想实现太阳能集热系统与建筑完美的结合，建筑在不影响造型的前提下，既充分利用了取之不尽用之不竭的太阳能，还节约了不可再生能源，对保护生态环境有着重要的意义。但是若想顺利的进行该项目，离不开我国***府对可再生能源利用的重视，当然，我国***府应该尽早的制定相关的法律法规及相关配套***策、相关的标准、有关太阳能集热系统与建筑物相结合的规范，同时，***府部门鼓励安装太阳能空调，安装太阳能空调有奖励，用税收、补贴等有效手段辅助引导，加大国家对相关技术研究的金融支持力度，重视人才队伍的建设，加强市场培育，充分利用***府的力量来维护太阳能空调市场秩序。开发商更关心的是建筑物与太阳能集热系统结合后的外观效果，而用户更关心的是建筑物和整个太阳能设备的配合效果。
太阳能集热系统与建筑物的有机结合，就是巧妙低将太阳能集热系统的各个部件融入建筑之中，使其与建筑的结合体与建筑外在景观实现和谐统一，所以在建筑设计的时候，就将太阳能集热系统涉及的所有内容作为建筑可不或缺的设计元素加以考虑。太阳能集热系统与建筑物的有机结合优化了资源配置，增添房屋的功能，又节能环保，最重要的是满足了住户的实际需求，得到消费者认可，也有拥有了该行业的市场，这就同时带动了太阳能、房地产以及建筑设计的市场，这为未来的建筑走绿色生态太阳能建筑之路迈出重要的一步。
建筑物太阳能空调技术，它属于太阳能利用技术的重大革新，节约传统能源，美化建筑造型，保护生态环境，随着***府对可再生能源利用的越来越重视，建筑物太阳能空调技术事业必将蓬勃发展。
6、结语
实现建筑太阳能空调技术的完美结合，是建筑能够充分利用太阳能空调系统以节约传统能源，美化建筑造型，保护生态环境。
我国的建筑众多，建筑构造如果可以充分考虑环境能源技术，太阳能空调在建筑中的应用，既环保又能发电的绿色建材产品一定是未来建材的希望之星。太阳能是我国分布最广的可再生能源资源，可以利用边远土地资源，还可以利用大量的屋顶和墙面资源，有效地增加能源供应。太阳能制冷不消耗化石资源和水资源不产生污染，也没有温室气体的排放。另外我国***府对可再生能源利用越来越重视，只要***府重视相关法律及相关配套***策、相关标准的制定，用税收。补贴等有效***策鼓励民间投资，加大国家金融支持力度，重视人才队伍的建设，鼓励技术创新，加强市场培育等，我国的建筑太阳能空调技术事业必将蓬勃发展。
参考文献：
[1]董英爽、陈萌、季建莲.浅谈太阳能在采暖、制冷空调系统中的应用.
太阳能的利用篇10
[关键词]新能源新农村太阳能
中***分类号：F426.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0399-01
引言
面对传统能源日益供需失衡、全球气候日益变暖的严峻局势，人类面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战，在有限资源和环保严格要求的双重制约下发展经济已成为全球热点问题。而能源问题将更为突出，人类要解决能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用可再生洁净能源。太阳能以其独具的优势，其开发利用必将在21世纪得到长足的发展，并终将在世界能源结构转移中担当重任，成为21世纪后期的主导能源。
一、太阳能利用情况现状
（1）青岛太阳能利用现状
据了解，随着新能源利用的异***突起，太阳能利用技术及产业已成为青岛新能源工业的一支生力***。到目前为止，山东省青岛市已有太阳能产品生产企业近20家，太阳能产品以每年30%的速度迅速增长；已有20万座太阳能热水器进入市民家庭，平均每天可以节约用电达117万度；海尔100万套分体太阳能热水器项目投产后将实现年销售收入30亿元。
青岛市目前共有六十余个岛屿，其中十余个有人居住海岛尚无市***电网，居民用电目前多用柴油发电机，噪声大，而且有污染，岛上用电以照明为主，用电负荷一般不大，可发展太阳能光伏***供电系统作为常规电源，在方便岛上居民的生产、生活的同时，保护了地方环境。
（2）德州太阳能利用现状
德州的太阳能产业，自上个世纪90年代中期开始发展，从2005年开始，***府实施了中国太阳城的战略，出台了一系列的***策措施，组织编制了发展规划，实行一些优惠***策向太阳能产业倾斜，在项目、技术、资金对外合作等方面，给予了全方位的支持，目前德州市太阳能已经形成了光热利用、光伏、光电产业等比较完整的产业链条。
近两年，德州的太阳能产业链正在不断地延伸，除太阳能热水器产品外，德州还先后推出了真空集热管、太阳能电池组件，光伏发电系统，太阳能照明系统，太阳能玩具等系列产品，目前太阳能相关企业120余家，从业人员3万余人，截止2010年太阳能产业销售收入突破500亿，累计生产推广太阳能热水器1900平方米，占到全国的16%的份额，占到山东省的70%以上，预期2015年太阳能产业销售收入实现1000个亿。
二、新农村建设中太阳能推广阻碍因素分析
新事物的发展总不是一帆风顺的，总会遇到这样会那样的问题，太阳能作为一种新能源，其开发与推广也必然存在阻碍因素。综合青岛与德州两地的调研我们发现主要可归为五种因素。
（1）太阳能受自然因素的制约明显
太阳能作为一种自然能源，会受到昼夜、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制以及晴、阴、云、雨等随机因素的影响，故到达某一地面的太阳辐照度既是间断的，又是极不稳定的，这给太阳能的大规模应用增加了难度。
（2）后期维护费用较高
在德州与青岛的很多新农村安置小区内，太阳能热水器作为标配由开发商直接安装完成并交付使用，所以村民对太阳能价格并没有直观的感受，但是对太阳能的售后并不满意，因为6年保修期过后，村民对售后的维护费用感到难以接受，这可能也是很多农村无法推广的原因。
（3）太阳能技术缺口导致市场新产品造价高
目前市场上的主流太阳能电池以使用晶体硅为主，光电转化效率较高，但其发电成本较高，同时制备晶体硅的核心技术掌握在外国手里，增添了研发成本。总的来说，经济性还不能与常规能源相竞争。
（4）太阳能产业门槛较低导致市场服务差
太阳能产业门槛较低，我国企业又存在跟风现象，容易见好就上，一哄而起，造成投资过热和市场起伏，因此市场上的太阳能企业良莠不齐，消费者权益得不到足够的保障，市场服务体验差。
（5）新能源利用宣传不够，节能环保理念未能深入人心
通过调查发现，随着城镇化建设的加快，人民的物质生活的得到了很大提高，但是节能环保的理念未能深入人心，***府在新农村建设中对新能源的宣传未能起到很好的教育结果，人们对太阳能的认识停留于表面，同时有些***策也未能够落实到实处，直接导致了人们对新能源的利用不够。
三、太阳能在新农村建设中的推广对策
为了在社会主义新农村建设中大力推广应用太阳能，通过对青岛德州两地太阳能推广过程中的经验对比分析，建议采取如下措施：
（1）加大对农村地区太阳能利用的财***拨款等激励***策及扶持措施
对农民来讲，使用可再生资源，价格是首要限制条件，***府及有关部门可以通过加大财***拨款力度，建立、完善并实施包括减免税收、价格补贴等一系列经济激励***策，使利用太阳能设备发展生产成为农户增产增收的重要保障，以促进农户使用太阳能的积极性。
（2）加强对太阳能设备的市场管理
***府有关部门应加强对太阳能设备的生产应用管理，进一步保证产品质量和品牌价格的稳定，防止假冒伪劣产品流入市场，坑害广大农户，挫伤农户的积极性。
（3）加大开发利用太阳能的宣传力度，普及太阳能知识
建议在社会主义新农村建设进程中，及时总结示范村试点工程中太阳能利用的好做法、好典型、好经验，发挥其示范作用，并充分利用各种媒体，多种形式宣传，增强各级***府、企业、个人对可再生能源技术开发和发展意义的认识，形成全社会重视、关心、支持农村新能源发展的良好氛围。
（4）加强农村太阳能推广应用管理工作。
由于太阳能技术具有很好的生态效益和社会效益，对节约常规能源、减少环境污染、改善农民生活质量都具有十分重要的意义，在山东地区有很大的应用潜力，应在接下来的新农村建设示范工程实践中根据地区优势大力推广应用。
（5）建立有效的太阳能利用技术交流平台，加强合作。
***府部门要加强与国际先进技术水平的合作与交流，积极引进国外先进技术，加快太阳能利用技术水平的提高；积极汲取国内各省、市新农村建设中太阳能利用的成功经验，促进本地区的新农村建设及太阳能利用进程。
太阳能是一种环保、经济、安全、储量丰富的新能源，因此发展太阳产业技有利于减化石能源对自然环境的破坏，有利于解决能源危机，有利于人类社会的和谐发展！
参考文献