淺議太陽(yáng)能在住宅中應(yīng)用

1、淺議太陽(yáng)能在住宅中應(yīng)用摘要：在住宅產(chǎn)業(yè)中，太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用具有重 要的意義。本文主要分析了太陽(yáng)能技術(shù)在住宅中的各種應(yīng)用 形式和產(chǎn)品類型進(jìn)行舉例。并根據(jù)我國(guó)太陽(yáng)能住宅一體一體 化施工等簡(jiǎn)要的敘述。關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；住宅；一體化中圖分類號(hào)：tk511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a前言：隨著能源危機(jī)和環(huán)境惡化也在不斷加劇伴隨著我 國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活水平日益提高的同時(shí)我，我國(guó)也和世 界其他各國(guó)一樣，面臨著環(huán)境保護(hù)和資源的雙重壓力。而我 國(guó)建筑也的總耗能也是國(guó)家三大耗能產(chǎn)業(yè)之一，所以節(jié)約能 源對(duì)建筑也是至關(guān)重要的課題。建筑節(jié)能環(huán)保作為大量性建 設(shè)的住宅建筑節(jié)能具有重要積極的現(xiàn)實(shí)意義。1.太陽(yáng)能的應(yīng)用技術(shù)與產(chǎn)品類型我國(guó)的

2、建筑能耗約占全國(guó)總能耗的26. 7%o我國(guó)幅員 遼闊，2/3以上地區(qū)年日照數(shù)大于2200h,每年照射在陸地 面積上的太陽(yáng)輻射總量為3. 3x1038. 4xlom/m2之間， 相當(dāng)于2. 4x104億tee。太陽(yáng)能作為清潔和可再生的能源有 著非常廣闊的應(yīng)用前景。目前，太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn) 在光伏發(fā)電技術(shù)和光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)兩個(gè)領(lǐng)域。1. 1太陽(yáng)能的應(yīng)用技術(shù)1. 1. 1太陽(yáng)能的光伏發(fā)電目前，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)是利用光電轉(zhuǎn)換原理，將太 陽(yáng)輻射光通過(guò)半導(dǎo)體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋Ｖ圃焯?yáng)能電池的半 導(dǎo)體材料有十幾種。光伏建筑一體化主要將太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組 和建筑的墻面或者屋頂相結(jié)合。光線既能透過(guò)光伏構(gòu)件滿足 室

3、內(nèi)采光需要，和光伏構(gòu)件和玻璃幕墻一體化，又能節(jié)省電 力資源將太陽(yáng)光輻射能量轉(zhuǎn)化為可利用的電能，這樣又節(jié)能 又環(huán)保的要求。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)和傳統(tǒng)能源相比，初期 投資規(guī)模偏大，應(yīng)用成本較高。因?yàn)樘?yáng)能電池的轉(zhuǎn)化效率 不應(yīng)低于8%,扣除各種損失，一般要求達(dá)到15%的轉(zhuǎn)換率。 考慮到價(jià)格因素，相對(duì)轉(zhuǎn)化率較高、技術(shù)較成熟且有一定商 業(yè)價(jià)值的是硅太陽(yáng)能光伏電池。1. 2太陽(yáng)能產(chǎn)品類型1.2. 1電玻璃的工藝要求較高，是利用太陽(yáng)能光電玻璃 光電技術(shù)與玻璃相結(jié)合，把輻射在建筑物表面的太陽(yáng)光轉(zhuǎn)化 為電能而成為可被住宅利用的能源使傳，統(tǒng)玻璃幕墻單一的 圍護(hù)功能得到了發(fā)展。在國(guó)內(nèi)尚未大面積使用。1.2.2太陽(yáng)能瓦

4、太陽(yáng)能瓦是太陽(yáng)能光電池與屋頂瓦板相結(jié)合的產(chǎn)品，可 直接鋪于屋面，無(wú)需安裝支架。并且有效地將太陽(yáng)輻射光轉(zhuǎn) 化為能源。太陽(yáng)能瓦的光電模塊在形狀、尺寸等方面與平板 式的大片屋面瓦一樣。1.2.3太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器主要分為太陽(yáng)能平板式熱水器和太陽(yáng)能 真空管式熱水器兩種，其中真空管式熱水器又可分為全玻璃 真空管和金屬一玻璃真空管兩類。太陽(yáng)能技術(shù)較先進(jìn)的國(guó)家 多采用生產(chǎn)工藝較復(fù)雜的平板式，其材質(zhì)以全銅為主，涂料 對(duì)太陽(yáng)光的吸收率較高，使用壽命較長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)大量同類產(chǎn)品 的集熱性能衰減率較高，壽命較短，主要采用工藝相對(duì)簡(jiǎn)單 的真空管式。然而由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家的太陽(yáng)能熱 水器規(guī)格、尺寸和安裝位置不

5、同，成為太陽(yáng)能建筑一體化過(guò) 程中的主要問(wèn)題。2.太陽(yáng)能與建筑一體化技術(shù)在住宅中的應(yīng)用太陽(yáng)能與建筑一體化主要在屋頂、陽(yáng)臺(tái)、外墻等有充足 陽(yáng)光的部位設(shè)置。在住宅中的應(yīng)用技術(shù)上主要有光熱和光電 兩方面布局上2. 1光熱方面光熱住宅的光熱方面主要體現(xiàn)在供應(yīng)生活熱水、供熱制冷 ±o在陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的布置外，太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與住宅的一 體化除在設(shè)計(jì)時(shí)太系統(tǒng)自身的體系和形式也將作進(jìn)步改進(jìn)。 傳統(tǒng)的真空管太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)已不能滿足日益變化的造型 和住宅布局的需要。從質(zhì)量和性能方面也不能滿足太陽(yáng)能與 建筑一體化需要。真空管屬于易損件產(chǎn)品維修率高尖頂樓房 維修困難還很不安全而且防雷、防風(fēng)措施不到位存在安全隱

6、患。而且普通太陽(yáng)能熱水器安裝困難容易破壞屋面防水層導(dǎo) 致屋面滲漏上下水管道暴露于室外，熱損大管路冷水多造成 水資源浪費(fèi)影響使用。還不美觀。高寒地區(qū)還不能使用。以 分體式雙循環(huán)承壓運(yùn)行為主將儲(chǔ)熱水箱設(shè)在閣樓、地下室或 樓梯間、陽(yáng)臺(tái)等置不占室內(nèi)空間，避免屋頂、陽(yáng)臺(tái)和外墻承 重的隱蔽部位。比較大的保溫水箱容積相應(yīng)的集熱器安裝面 積也較大從而滿足大量的熱水需求，可以采用單水箱、雙水 箱、甚至是多水箱。其水質(zhì)保持清潔達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。熱水 的用途也不僅僅是洗浴還用來(lái)供暖和提供生活用水。保證高 寒地區(qū)冬季正常使用，雙循環(huán)系統(tǒng)以防凍液為工質(zhì)，所以平 板集熱器板芯采用真空濺射選擇性涂層吸收率高發(fā)射率低 耐久可靠

7、性能指標(biāo)好。確保全天候熱水供應(yīng)，而輔助能源選 用燃?xì)鉅t、壁爐或電加熱器一般通過(guò)換熱器間接加熱等。2. 2建筑太陽(yáng)能一體化施工2. 2. 1施工組織明確施工技術(shù)質(zhì)量控制措施，參建各方（主要是監(jiān)理、 施工企業(yè)）建立健全質(zhì)量技術(shù)管理體系。確保滿足設(shè)計(jì)質(zhì)量 要求；建筑太陽(yáng)能由具有太陽(yáng)能安裝專業(yè)施工資質(zhì)的隊(duì)伍施 工和制定專項(xiàng)施工方案組織施工。對(duì)容易出現(xiàn)的質(zhì)量通病做 好預(yù)控，解安裝系統(tǒng)的技術(shù)控制要點(diǎn)以及管道連接、防腐防 凍等重要工序的質(zhì)量控制，破壞防水層、了避免出現(xiàn)固定不 牢、出現(xiàn)滲漏等質(zhì)量問(wèn)題。要求認(rèn)真執(zhí)行技術(shù)交底制度，對(duì) 于設(shè)計(jì)內(nèi)容不詳實(shí)和未通過(guò)政策、技術(shù)性施工圖紙審查的， 不能組織施工。提高現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量

8、管理人員的技術(shù)素質(zhì)和責(zé)任意 識(shí)。質(zhì)量管理人員通過(guò)技術(shù)培訓(xùn)及設(shè)計(jì)交底。施工前檢查太 陽(yáng)能系統(tǒng)設(shè)備材料及配件質(zhì)量證明文件，并對(duì)集熱器的生產(chǎn) 廠家、規(guī)格等進(jìn)行批量驗(yàn)收檢驗(yàn)，并做詳細(xì)記錄，保證原材 料及成品的質(zhì)量。對(duì)太陽(yáng)能熱水器的節(jié)點(diǎn)做法、規(guī)格尺寸、 固定預(yù)埋件、管道井、系統(tǒng)布置、防雷設(shè)置等內(nèi)容作詳細(xì)了 解，嚴(yán)格按圖紙中所選用的做法圖集進(jìn)行施工質(zhì)量預(yù)控，確 保太陽(yáng)能系統(tǒng)與建筑結(jié)構(gòu)結(jié)合合理、安裝維修方便和使用安 全。2. 2. 2施工工藝與方法集熱器施工工藝流程：預(yù)埋固定件檢查一集熱器安裝 固定一連接管道一通水檢查一防腐保溫及防雷施工一系統(tǒng) 驗(yàn)收。豎向墻外明裝管道的施工工藝流程：太陽(yáng)能系統(tǒng) 給水管、溢流

9、管背后土建質(zhì)量檢查驗(yàn)收一安裝一水壓試驗(yàn)一 驗(yàn)收；屋面管道、2. 2. 3質(zhì)量檢查以建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范為要求 太陽(yáng)能集熱器連接并穿越防水層的管道，周圍加做防水附加 層，泛水高度以及細(xì)部處理的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。集熱器方位設(shè)置一 般是朝向正南或南偏西5° o安裝傾角與工程所在地的地理 緯度基本相同。排矩陣布置時(shí)一般為前排垂直高度的2倍左 右，前后兩排間要留出適當(dāng)距離。集熱器的固定應(yīng)與結(jié)構(gòu)施 工時(shí)的預(yù)埋件作可靠連接，為保證太陽(yáng)能系統(tǒng)的抗風(fēng)能力， 如果出現(xiàn)后置埋件，則需要做拉拔試驗(yàn)。太陽(yáng)能熱水器按圖 紙要求設(shè)置避雷裝置，不得直接使用熱水器作為接閃器，并 與建筑避雷網(wǎng)帶做可靠連接。3

10、太陽(yáng)能系統(tǒng)檢查與驗(yàn)收3. 1施工資料經(jīng)對(duì)小區(qū)內(nèi)每一項(xiàng)建筑太陽(yáng)能工程經(jīng)對(duì)小區(qū)內(nèi)每一項(xiàng) 的資料檢查，施工用半成品、成品等材料的質(zhì)量合格證明文 件齊全有效，通水、水質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告符合相關(guān)規(guī)定及要求以及 其它驗(yàn)收資料。3.2安裝外觀質(zhì)量經(jīng)對(duì)小區(qū)內(nèi)每棟住宅工程中的太陽(yáng)能熱水器安裝部分 進(jìn)行全數(shù)檢查。集熱器位置、間距等尺寸符合設(shè)計(jì)要求，防 凍、防雷、防風(fēng)、防腐和固定形式以及集熱器固定支架根部 與周圍屋面防水結(jié)合合理，細(xì)部做法符合要求并能滿足使用 要求。沒(méi)有發(fā)現(xiàn)施工質(zhì)量不合格或存在使用安全隱患的項(xiàng) 目。4. 結(jié)束語(yǔ)目前，太陽(yáng)能在我國(guó)住宅建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用水平還有待 提高，利用太陽(yáng)能進(jìn)行建筑節(jié)能的意識(shí)也有待加強(qiáng)。大力發(fā) 展太陽(yáng)能是我國(guó)乃至全世界發(fā)展可再生能源、實(shí)現(xiàn)建筑能源 管理的必然趨勢(shì)。綜合合理運(yùn)用太陽(yáng)能達(dá)到節(jié)能減排的目 的，太陽(yáng)能與住宅建筑的一體化，從理論構(gòu)想到實(shí)踐應(yīng)用， 是一個(gè)具有現(xiàn)實(shí)意義的課題。參考文獻(xiàn)：1 中國(guó)可再生能源發(fā)展項(xiàng)目辦公室.中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā) 展研究報(bào)告(20042