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[可再生能源在绿色建筑中的应用]可再生能源在绿色建筑中的应用

来源:广东快乐十分选二计划 时间:2019-04-18 点击: 推荐访问:可再生能源论文

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摘要:随着全球能源趋紧,可再生能源技术是实现绿色建筑的可靠保障之一。然而单一的可再生能源由于其本身的缺陷,应用有其局限性。应借鉴发达国家的有益经验,科学分析我国可再生能源建筑技术应用状况,本文根据可再生能源建筑应用技术的应用前景,提出推进可再生能源建筑应用技术的策略。
   关键词:可再生能源建筑;可再生能源;太阳能;绿色建筑
  
   一般说来,可再生能源包括:太阳能、风能、生物质能、地热能、水能、海洋能及潮汐能等能源。近年来,高度重视可再生能源应用工作,并将此作为调整建筑应用能结构和经济社会绿色转型的重要抓手,全力推进,走出了一条从无到有,从单体建筑到规模化、多元化应用的跨越式发展道路,初步形成了污水源、浅层水原、土壤源及太阳能光电、光热与建筑一体化的可再生能源综合利用格局,将多种可再生能源有机地结合起来,彼此取长补短,为绿色建筑的实现和进一步发展提供一个新的思路。
  1可再生能源建筑应用技术发展的现状
   1.1太阳能建筑应用技术
   从目前来看,太阳能在建筑领域的应用主要有光热利用,光电利用两种形式,具体包括太阳能热水制备技术,太阳能供暖/供冷技术,太阳能绿色照明技术、与建筑一体化相关的太阳能发电技术,太阳能与其他能源组合供能技术等等。光-电技术所解决的是化石能源发电势必面临的世界动力源缺失问题。而光-热技术解决的是节能建筑中的能源消耗问题。这两个技术领域,所针对的两大问题是能源总体问题的不同层面,对传统能源的替代是根本性的战略选择,而节约不可再生能源应是人类重要的责任。发展太阳能发电技术包含两个层面的内容,一是太阳能发电能力的提升,包括太阳能电池的材料革新技术;其二是由实验室转化为现实应用的场域转换推进技术,如何以技术创新为突破口,开发高效,低成本的新型太阳能电池,将是开发光一电技术的基础与核心。而太阳能发电网络的基础框架整合技术,即区域性或全局性的太阳能发电网络建设技术,涉及到社会现实层面运用的深度和广度,必须引起广泛重视。
   1.2热泵建筑应用技术
   (1)由商住区域向生产生活过程推进,将来的地源热泵系统不仅用于一般住宅,办公用户的供热和制冷,更趋向于将供热的废弃能量(冷能)和制冷的废弃能量(热能)综合利用。
   (2)采热与传热技术一体化趋势。随着新材料和新工艺的开发,将来的地源热泵系统可能将热泵的转换系统与地上散热系统一体化,使采热和传热的效率更高。
   (3)基础设施化的趋势。在未来,充分利用建筑物的空间和周边的自然环境和自然能源,因地制宜地设计,制造和配套安装相应的地源热泵系统,使地源热泵系统成为基础设施之一,也将成为一种趋势。
   1.3生物质能建筑应用技术
   虽然目前生物质能领域在研发和应用方面相对于热泵、太阳能领域较为薄弱,但具有很大发展空间和潜力。生物质能是以有机废弃物和利用边际土地种植的能源植物为主要原料生产出的一种新兴能源,而且是一种唯一可再生的碳源。按照其特点及转化方式可分为固体生物质燃料,液体生物质燃料、气体生物质燃料。生物质能分布广泛,在我国主要包括农业废弃物,薪柴、人畜粪便,城市生活有机废水及生活垃圾和农产品加工业排放的高浓度有机废水。使用生物质能的显著优点是污染小,可利用气化和液化技术将生物质转化成高品位的燃料气和燃料液。目前世界很多国家都非常重视生物质能的开发,相继制定系列重大计划,实施重大工程项目,而我国对这一能源的利用也极为重视,已连续在四个五年计划中将生物质能利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目,开展了生物质能利用技术的研究与开发,如户用沼气池,节柴炕灶,大中型沼气工程,生物质压块成型,气化与气化发电、生物质液体燃料等,取得了多项优秀成果。
  2可再生能源建筑的未来发展方向
   2.1太阳能建筑应用。太阳能建筑应用今后的发展方向主要是:开发太阳能集热器与建筑结合的构配件。开发生产和太阳能集热器配套,使集热器可与建筑围护结构一体化结合安装的系列构配件;这些构配件既可以用于集热器之间的安装连接,构成不同尺寸,组合的集热器模块,也可用于集热器和建筑围护结构之间的结合安装;构配件根据企业产品的材质、形状,尺寸、重量等自身特点设计,与集热器本体一起组合成为一套完整的可与建筑结合的产品体系,从而保证了结合安装的质量,给工程设计人员带来便利。
   2.2促进平板型太阳能集热器的技术进步。开发生产高性能平板型太阳能集热器;包括开发具有自主知识产权的选择性涂料,可在金属表面喷涂,并有较长时间的工作寿命,性能不退化;以及金属表面选择性涂层的制作,喷涂工艺。开发高透射率,高强度的盖板材料,盖板的密封技术,以及盖板,吸热板间层空间的真空技术和工艺。
   2.3推进太阳能供热采暖工程的规模化应用。增加与建筑结合太阳能热水、供热,采暖的市场份额,推广试点工程经验,提高与建筑结合和系统的整体设计技术水平;使建筑设计院,建筑设备安装企业成为设计,施工安装主体。加强对相关国家标准、设计手册、标准图集的宣贯,培训力度;编制太阳能供热采暖设备,系统的工程概预算定额,列入地方的工程概预算定额本。
   2.4在适宜地区进行太阳能,地热能综合利用的试点示范。季节蓄热太阳能供热,采暖系统与地埋管地源热泵系统的综合利用,在寒冷地区季节供暖负荷大于夏季制冷空调负荷的地区,以及冬季供暖负荷大与夏季制冷空调负荷的建筑物比较适用;与单纯土壤季节蓄热太阳能供热,采暖系统相比,太阳能。土埋管地源热泵综合利用系统可降低投资,提高系统的性价比,选择适宜项目,积极试点。
  3 可再生能源应用中需要注意的问题
   3.1在太阳能强化自然通风,开发新型的蓄能材料和提高蓄能效率,更加充分地利用太阳能,提高自然通风的驱动力是关键;在强化自然通风设计中,要注意与建筑的配合,和谐为美,打造生态建筑的典范。
   3.2在太阳能与地热复合利用,由于太阳能集热器的传热性能和集热效率对整个系统的性能及经济性影响很大,因此有必要进一步研究各种新型高效的集热器,以适应不同地区不同的太阳能资源的分布。同时,要深化埋地换热器与土壤间的热湿传递以及土壤本身的蓄能机理研究,以优化设计换热器。
   3.3在自然风与蒸发冷却技术结合的复合空调系统研究中,首先需要进一步通过模拟或实验证实该系统的节能性和舒适性,进而确定该复合系统的区域适用性,该系统在哪些地区使用具有较广阔的前景,然后需探讨各个子系统在供冷期的优化运行模式,从而制定出较为可行的控制方案,开发出成套的设备产品。
   3.4要积极寻求新的可再生能源的复合应用方式(包括潮汐能、生物能等)及其可行性,探索其产业化的道路。
  4 结束语
   今天,人们越来越强调建筑的“绿色”性,可再生能源的利用符合了建筑系统的“绿色”要求。但由于可再生能源地理上的分配不均及不稳定的特点,单一的能源还不能完全、可靠的应用,可再生能源的复合利用方式,希望为绿色建筑的进一步发展提供一些新的思路。
  
  参考文献:
   [1]廖小侨.世界绿色建筑[M].中国建筑工业出版社,2008.
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   [5]翟晓强.基于太阳能热利用的生态建筑能源技术[J].建筑热能通风空调,2004(1).
   [6]徐国英,张小松.可再生能源在建筑节能中的应用[J].新能源与新材料,2006(3).
  

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