建筑節(jié)能技術(shù)

建筑節(jié)能技術(shù)

建筑節(jié)能的國內(nèi)外現(xiàn)狀建筑節(jié)能基本原理

建筑節(jié)能基本方法建筑設(shè)計與建筑節(jié)能建筑能耗模擬及節(jié)能檢測技術(shù)基本內(nèi)容：章7太陽能利用技術(shù)太陽能熱水器太陽能制冷與空調(diào)太陽能熱泵被動式太陽能建筑章7太陽能利用技術(shù)

太陽能利用涉及的技術(shù)問題很多，但根據(jù)太陽能的特點，具有共性的技術(shù)主要有四項，即太陽能采集、太陽能轉(zhuǎn)換、太陽能貯存和太陽能傳輸，將這些技術(shù)與其它相關(guān)技術(shù)結(jié)合在一起，便能進(jìn)行太陽能的實際利用---光熱利用、光電利用和光化學(xué)利用。太陽能熱利用太陽能低溫?zé)崂?/p>

(Solarlow-temperatureheatutilization,T≤200℃)太陽能中溫?zé)崂?solarmid-temperatureheatutilization,200℃＜T＜800℃)太陽能高溫?zé)崂?solarhigh-temperatureheatutilization,T≥800℃)太陽能低溫?zé)崂锰柲苷託庀到y(tǒng)solarfiredampsystem太陽能空氣集熱器solaraircollector太陽能熱泵

hybridheatpump太陽能低溫?zé)崂锰柲苷託庀到y(tǒng)Solarfiredampsystem太陽能低溫?zé)崂锰柲芸諝饧療崞鳎ㄔ谇迦A大學(xué)奧運零能示范樓上Solaraircollector,builtontheroofof“BeijingOlympiczeroenergybuilding”

locatedatTsinghuaUniversity太陽能低溫?zé)崂锰柲軣岜锰柲苤袦責(zé)崂肅PC太陽能蒸飯系統(tǒng)CPCsolarheatsupplysystem碟式/斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)Dish/Stirlingsolarthermalpowersystem槽式聚光器Parabolictroughconcentrator太陽能中溫利用技術(shù)1.CPC鏡陣2.膨脹箱3.儲油罐4.濾油閥5.高溫齒輪油泵6.高壓蒸鍋7.流量計8.油過濾器9.高溫齒輪油泵1.CPCcollector,2.surgetank,3thermalstoragetank,4.filter,5.pump,6.pressurecooker,7.flowmeter,8.filter,9.pump泵流濾濾泵134257896碟式/斯特林太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)槽式聚光器Parabolictroughconcentrator太陽能高溫?zé)崂盟教柲茈娬維olartowerpower高溫太陽爐Hightemperaturesolarstove塔式太陽能電站太陽能高溫?zé)崂锰柲芨邷責(zé)崂酶邷靥枲t太陽能熱水器太陽熱水器主要由集熱器、儲熱水箱、循環(huán)水泵、管道、支架、控制系統(tǒng)組成太陽能熱水器1.間接循環(huán)加熱系統(tǒng)2.直接循環(huán)加熱系統(tǒng)集熱器類型平板集熱器

平板型集熱器是吸熱體表面上基本為平板狀的集熱器真空管集熱器

真空管集熱器是采用透明管并在管壁和吸熱體之間有真空空間的太陽集熱器平板集熱器平板集熱器主要由吸熱板、透明蓋板、隔熱層和外殼組成吸熱板是平板集熱器內(nèi)吸收太陽輻射能并向傳熱介質(zhì)傳遞熱量的部件。其結(jié)構(gòu)有管板式、翼管式、扁盒式、蛇管式等。吸熱板材料有銅、鋁合金、不銹鋼、鍍鋅鋼、塑料、橡膠等。平板集熱器平板集熱器透明蓋板是平板集熱器中覆蓋吸熱板、并由透明(或半透明)材料組成的板狀部件。其作用有：透過太陽輻射，使其投射到吸熱板上；保護吸熱板；形成溫室效應(yīng)。用于透明蓋板的材料主要有平板玻璃和玻璃鋼板。隔熱層是集熱器中抑制吸熱板通過傳導(dǎo)向周圍環(huán)境散熱的部件，用于隔熱層材料有巖棉、礦棉、聚氨酯、聚苯乙烯等平板集熱器外殼是集熱器中保護及固定吸熱板、透明蓋板和隔熱層的部件。要求外殼有一定的強度和剛度，有較好的密封性及耐腐蝕性，外形美觀。用于外殼的材料有鋁合金板、不銹鋼板、碳鋼板、塑料、玻璃鋼等。真空管集熱器真空管集熱器是將吸熱體與透明蓋板之間的空間抽成真空的太陽集熱器。一臺真空集熱器通常由若干只真空集熱管組成，真空集熱管的外殼是玻璃圓管，吸熱體放置在玻璃圓管內(nèi)，吸熱體與玻璃圓管之間抽成真空真空管集熱器全玻璃真空管集熱器

吸熱體由內(nèi)玻璃管組成的真空管集熱器熱管式真空管集熱器

吸熱體由金屬材料組成的真空管集熱器真空管集熱器全玻璃真空管集熱器全玻璃真空管集熱器全玻璃真空集熱器所用玻璃材料應(yīng)具有太陽透射比高、熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)低、耐熱沖擊性能好、機械強度高、適合加工特點全玻璃真空集熱器選擇性吸收涂層要有高的太陽吸收比、低的發(fā)射率，可最大限度地吸收太陽輻射，同時又盡量抑制吸熱體的輻射熱損失熱管式真空管集熱器熱管式真空管集熱器由真空集熱器、導(dǎo)熱塊、連集管、隔熱材料、保溫盒、支架、套管等部分組成。熱管工作原理在密閉的管內(nèi)先抽成真空，在此狀態(tài)下充入適量工質(zhì)，在熱管的下端加熱，工質(zhì)吸收熱量汽化為蒸汽，在微小的壓差下,上升到熱管上端，并向外界放出熱量，凝結(jié)為液體。冷凝液在重力的作用下，沿?zé)峁軆?nèi)壁返回到受熱段，并再次受熱汽化，如此循環(huán)往復(fù)，連續(xù)不斷的將熱量由一端傳向另一端。熱管工作原理優(yōu)點：熱管工質(zhì)熱容量小，啟動快真空集熱管內(nèi)沒有水，耐冰凍，耐熱沖擊熱管和金屬管是金屬，承壓能力強熱管保溫性能好干性連接不漏水，運行安全可靠熱管式真空管集熱器熱管式真空管集熱器太陽能熱水系統(tǒng)自然循環(huán)式太陽熱水系統(tǒng)強制循環(huán)太陽熱水系統(tǒng)直流式太陽熱水系統(tǒng)太陽能熱水系統(tǒng)自然循環(huán)式太陽熱水系統(tǒng)集熱器內(nèi)工作流體，吸收太陽輻射熱，溫度升高而密度變小往上流到儲熱水桶，儲水桶內(nèi)較低的水往下流至集熱器，產(chǎn)生自然對流循環(huán)將水加熱。自然循環(huán)式熱水器大多用在家用熱水系統(tǒng)，如果儲水桶和集熱器內(nèi)的工作流體即為衛(wèi)生熱水則為直接加熱型(單循環(huán))，如果工作流體本身負(fù)責(zé)吸收太陽能，再間接加熱儲水桶內(nèi)的用水，則屬于間接加熱型(雙循環(huán))，熱管集熱器即屬此種太陽能熱水系統(tǒng)自然循環(huán)式太陽能熱水器太陽能熱水系統(tǒng)強制循環(huán)太陽熱水系統(tǒng)

利用集熱器回路上循環(huán)水泵，憑溫差控制器使儲水桶內(nèi)的水強制流經(jīng)太陽能集熱器，將集熱器吸收的太陽輻射能帶回儲水桶，強制循環(huán)主要用在大型熱水系統(tǒng)。強制循環(huán)太陽熱水系統(tǒng)太陽能熱水系統(tǒng)直流式太陽熱水系統(tǒng)

水通過集熱器被加熱到預(yù)定的溫度上限，集熱器出口電接點溫度計立即發(fā)出控制信號，打開電磁閥，自來水將達(dá)到預(yù)定溫度的熱水頂出集熱器，流進(jìn)蓄水箱。當(dāng)水溫降到溫度下限時，電磁閥關(guān)閉。太陽能熱水系統(tǒng)太陽能通風(fēng)系統(tǒng)太陽能通風(fēng)墻(特朗伯墻)太陽能通風(fēng)系統(tǒng)太陽能通風(fēng)系統(tǒng)太陽能通風(fēng)系統(tǒng)太陽能制冷空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)點：減少常規(guī)能源消耗，降低運行費用太陽能吸收式制冷機以溴化鋰水溶液為工質(zhì)，無臭、無毒、環(huán)保運動部件少，噪聲小同一套系統(tǒng)可以實現(xiàn)夏季制冷、冬季采暖、其他季節(jié)提供熱水，一機多用，經(jīng)濟性好太陽能制冷空調(diào)系統(tǒng)缺點：系統(tǒng)初投資高太陽能輻照密度不高，集熱面積大沒有進(jìn)入大規(guī)模商品化生產(chǎn)太陽能吸收式空調(diào)太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)主要由太陽集熱器、吸收式制冷機、空調(diào)箱、輔助熱源和自動控制系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成太陽能吸收式制冷，就是利用太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發(fā)生器所需要的熱媒水。熱媒水的溫度越高，則制冷機的性能系數(shù)(COP)越高，這樣空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率也越高

太陽能吸收式空調(diào)太陽能吸收式空調(diào)夏季，被集熱器加熱的熱水首先進(jìn)入儲水箱，當(dāng)熱水溫度達(dá)到一定值時，由儲水箱向制冷機提供熱媒水；從制冷機流出并已降溫的熱水流回儲水箱，再由集熱器加熱成高溫?zé)崴?；制冷機產(chǎn)生的冷媒水通向空調(diào)箱，以達(dá)到制冷空調(diào)的目的。當(dāng)太陽能不足以提供高溫?zé)崦剿畷r，可由輔助鍋爐補充熱量。太陽能吸收式空調(diào)冬季，同樣先將集熱器加熱的熱水進(jìn)入儲水箱，當(dāng)熱水溫度達(dá)到一定值時，由儲水箱直接向空調(diào)箱提供熱水，以達(dá)到供熱采暖的目的。當(dāng)太陽能不能夠滿足要求時，也可由輔助鍋爐補充熱量。非空調(diào)采暖季節(jié)，只要將集熱器加熱的熱水直接通向生活用儲水箱中的熱交換器，就可將儲水箱中的冷水逐漸加熱以供使用。太陽能吸收式空調(diào)太陽能吸收式空調(diào)利用太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發(fā)生器所需要的熱媒水，熱媒水的溫度越高，則制冷機的性能系數(shù)(亦稱COP)越高，這樣空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率也越高。若熱媒水溫度60℃左右，則制冷機COP約0.40；若熱媒水溫度90℃左右，則制冷機COP約0.70；若熱媒水溫度120℃左右，則制冷機COP可達(dá)1.10以上。太陽能吸收式空調(diào)太陽能吸附式制冷系統(tǒng)主要由太陽能吸附集熱器、冷凝器、蒸發(fā)儲液器、冷媒水系統(tǒng)等組成太陽能吸附式制冷系統(tǒng)白天，吸附床受到日照加熱，產(chǎn)生解吸作用，脫附出水蒸氣，系統(tǒng)內(nèi)的水蒸氣壓力上升，達(dá)到與環(huán)境溫度對應(yīng)的飽和壓力時，水蒸氣在冷凝器中凝結(jié)，同時放出潛熱，冷凝水貯存在蒸發(fā)器中。夜間，吸附床冷下來，吸附劑溫度逐漸降低，它吸附水蒸氣的能力逐步提高，造成系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力降低，同時，蒸發(fā)器中的水不斷蒸發(fā)出來，用以補充吸附劑對水蒸氣的吸附。蒸發(fā)過程吸熱，達(dá)到制冷的目的。

太陽能吸附式制冷系統(tǒng)太陽能吸附式制冷系統(tǒng)太陽能吸附式制冷冰箱太陽能熱泵太陽能可以直接作為采暖熱源，通過集熱器直接加熱載熱體，它也可以作為熱泵熱源。當(dāng)太陽能作熱泵熱源時，實際上是指熱泵與太陽能供熱的聯(lián)合裝置。采用熱泵與太陽能聯(lián)合供熱，不僅熱泵能在較高性能系數(shù)下運行，而且供熱溫度比其他熱源高。當(dāng)設(shè)有蓄熱器時，還可延長采暖時間。太陽能熱泵太陽能熱泵一般是指利用太陽能作為蒸發(fā)器熱源的熱泵系統(tǒng)，區(qū)別于以太陽能光電或熱能發(fā)電驅(qū)動的熱泵機組。它把熱泵技術(shù)和太陽能熱利用技術(shù)有機的結(jié)合起來，可同時提高太陽能集熱器效率和熱泵系統(tǒng)性能。集熱器吸收的熱量作為熱泵的低溫?zé)嵩础Ｌ柲軣岜弥迸蚴教柲軣岜孟到y(tǒng)在直膨式系統(tǒng)中，太陽能集熱器與熱泵蒸發(fā)器合二為一，即制冷工質(zhì)直接在太陽能集熱器中吸收太陽輻射能而得到蒸發(fā)。非直膨式系統(tǒng)

在非直膨式系統(tǒng)中，太陽能集熱器與熱泵蒸發(fā)器分立，通過集熱介質(zhì)（一般采用水、空氣、防凍溶液）在集熱器中吸收太陽能，并在蒸發(fā)器中將熱量傳遞給制冷劑，或者直接通過換熱器將熱量傳遞給需要預(yù)熱的空氣或水。太陽能熱泵直膨式太陽能熱泵太陽能熱泵在太陽輻射條件良好的情況下，太陽能熱泵往往可以獲得比空氣源熱泵更高的蒸發(fā)溫度，因而具有更高的供熱性能系數(shù)（COP可達(dá)到4以上），而且供熱性能受室外氣溫下降的影響較小。由于太陽能無處不在、取之不盡，因此太陽能熱泵的應(yīng)用范圍非常廣泛，不受當(dāng)?shù)厮礂l件和地質(zhì)條件的限制，而且對自然生存環(huán)境幾乎不造成影響。太陽能熱泵太陽能熱泵被動式太陽能建筑概念

通過建筑朝向和周圍環(huán)境的合理布置，內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的恰當(dāng)選擇，使建筑冬季采暖，夏季降溫被動式太陽能建筑優(yōu)點：構(gòu)造簡單造價低廉圍護管理方便缺點：室溫波動大，舒適性差需借助輔助熱源被動式太陽能建筑設(shè)計能量的集取與保持朝向的選擇與被動式太陽房的外形南向窗墻；東西伸展的矩形平面，立面簡單良好的保溫構(gòu)造設(shè)置保護區(qū)合理布置房間被動式太陽能建筑設(shè)計采暖直接受益被動式太陽房蓄熱性能良好的重質(zhì)材料窗密封及保溫窗簾被動式太陽能建筑設(shè)計采暖集熱蓄熱墻(特朗貝墻)被動式太陽房實體式可內(nèi)置卷簾被動式太陽能建筑設(shè)計采暖集熱蓄熱墻被動式太陽房水墻式加熱快，均勻，蓄熱能力強，但運行管理麻煩。PCM-相變材料被動式太陽能建筑設(shè)計采暖集熱蓄熱墻被動式太陽房附加陽光間被動式太陽能建筑設(shè)計采暖屋頂集熱蓄熱被動式太陽房熱虹吸式太陽房被動式太陽能建筑設(shè)計降溫太陽能強化自然通風(fēng)太陽能煙囪原理被動式太陽能建筑設(shè)計降溫改進(jìn)建筑構(gòu)造，完善室內(nèi)氣流通道

協(xié)調(diào)室內(nèi)外氣流通道方位，進(jìn)風(fēng)口設(shè)置于順風(fēng)背陽、低氣溫處建筑遮陽立竿見影；正朝多功能、智能化、藝術(shù)化發(fā)展利用“生物氣候”減少溫度波動被動式太陽能建筑設(shè)計被動式太陽能建筑設(shè)計實例在農(nóng)村建筑中的應(yīng)用；（1）被動式太陽能集熱墻與新型節(jié)能灶炕耦合運行（2）窯居太陽房

被動式太陽能建筑設(shè)計被動式太陽能建筑設(shè)計實例在阿根廷應(yīng)用

被動式太陽能建筑設(shè)計被動式太陽能建筑設(shè)計實例在馬德里、塞浦路斯應(yīng)用

建筑一體化光伏(BIPV)系統(tǒng)概念太陽能光伏系統(tǒng)與現(xiàn)代建筑的完美結(jié)合優(yōu)點利用閑置屋頂和陽臺；無需蓄電池等儲能設(shè)備；可最大限度發(fā)揮太陽電池的發(fā)電能力；分散就地供電對電網(wǎng)起到調(diào)峰作用建筑一體化光伏(BIPV)系統(tǒng)光伏與建筑相結(jié)合的形式光伏系統(tǒng)與建筑相結(jié)合光伏組件與建筑相結(jié)合建筑一體化光伏(BIPV)系統(tǒng)BIPV對建筑圍護結(jié)構(gòu)熱工性能的影響c