太陽(yáng)能熱水器建筑一體化研究概況

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【摘 要】: 介紹了我國(guó)太陽(yáng)能熱水器建筑一體化發(fā)展的背景及歷史沿革,論述了云南在太陽(yáng)能建筑一體化方面的研究現(xiàn)狀,并分析了太陽(yáng)能熱水器建筑一體化的發(fā)展動(dòng)向及市場(chǎng)前景。

關(guān) 鍵 詞:   太陽(yáng)能;  熱水器;  建筑一體化    在能源危機(jī)和環(huán)境污染的雙重壓力下,太陽(yáng)能作為一種取之不盡且無(wú)污染的能源,已成為當(dāng)前國(guó)際能源開(kāi)發(fā)利用領(lǐng)域中的新熱點(diǎn)。太陽(yáng)能熱水器在太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域中,技術(shù)最成熟,應(yīng)用最廣泛,產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程最迅速。但由于太陽(yáng)能熱水器生產(chǎn)廠商與建筑師在如何實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑物有機(jī)結(jié)合方面的研究力度不夠,既影響了太陽(yáng)能熱水器的進(jìn)一步普及,又影響了城市的景觀。本文將結(jié)合云南在太陽(yáng)能建筑一體化方面的研究現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題,分析太陽(yáng)能熱水器建筑一體化的發(fā)展動(dòng)向及市場(chǎng)前景。 1 我國(guó)太陽(yáng)能熱水器 建筑一體化發(fā)展的背景與歷史沿革我國(guó)地處北緯18°-54°之間,幅員廣闊,年日照時(shí)間大于2000h的地區(qū)約占全國(guó)面積的三分之二,有著十分豐富的太陽(yáng)能資源。在能源危機(jī)和環(huán)境污染的雙重壓力下,我國(guó)的太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。進(jìn)入上世紀(jì)90年代,我國(guó)已建立了全玻璃真空集熱管和平板集熱器工業(yè)。但隨著城市建筑密度的增加及建筑的高層化,如何在建筑物上有限的空間充分利用太陽(yáng)能資源,并使太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)能夠與建筑物有機(jī)結(jié)合,顯得尤為迫切。為促進(jìn)太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,1998年10月國(guó)家經(jīng)貿(mào)委和建設(shè)部在昆明召開(kāi)了“太陽(yáng)能技術(shù)與建筑技術(shù)研討會(huì)”,提出了我國(guó)太陽(yáng)能系統(tǒng)建筑一體化問(wèn)題,分析了太陽(yáng)能系統(tǒng)建筑一體化的必要性及緊迫性。2001年12月建設(shè)部在南京再次研討了如何實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能熱水器與建筑有機(jī)結(jié)合這一設(shè)計(jì)理念。在這種設(shè)計(jì)理念的指導(dǎo)下,國(guó)內(nèi)太陽(yáng)能熱利用領(lǐng)域的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)都在努力尋求實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)熱水器與建筑結(jié)合的最佳方式。 2 云南太陽(yáng)能熱水器 建筑一體化的研究現(xiàn)狀云南因得天獨(dú)厚的氣候優(yōu)勢(shì),太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)獲得了迅速的發(fā)展。目前,云南有近兩百家太陽(yáng)能熱水器廠家,年生產(chǎn)太陽(yáng)能熱水器40多萬(wàn)m2。隨著社會(huì)的發(fā)展,一方面城市建筑密度增加,另一方面人們對(duì)城市景觀日益看重。為實(shí)現(xiàn)熱水器產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,省內(nèi)一些相關(guān)科研機(jī)構(gòu)與企業(yè)正致力于太陽(yáng)能熱水器建筑一體化的研究。這方面的研究主要包括新型集熱器的研制及太陽(yáng)能熱水器建筑一體化工程實(shí)踐。 2.1新型太陽(yáng)能集熱器的研制太陽(yáng)熱水器建筑一體化的要點(diǎn)在于把太陽(yáng)熱水器視為建筑的一部分,在工程設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝、設(shè)備色彩、工程尺度等方面與建筑的功能、造型、色彩、風(fēng)格、質(zhì)感等和諧一致。目前普遍采用的平板型集熱器及真空管集熱器,難以滿足太陽(yáng)能熱水器建筑一體化的要求。為實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能集熱器與建筑的和諧統(tǒng)一,昆明新迎太陽(yáng)能設(shè)備廠研制了一種新型太陽(yáng)能集熱器—新元熱板。該集熱板可安裝在坡屋面上,作為屋面構(gòu)件,除集熱功能外,還具有建材的圍護(hù)、保溫、隔熱、防水等功能,并能在形態(tài)和色彩上與建筑融合。同其它集熱器相比,新元熱板具有模塊化和建材化等特點(diǎn)。新元熱板具有固定的厚度和寬度,其長(zhǎng)度可在9 m內(nèi)任意調(diào)節(jié),并可根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求適量彎曲、起翹、透光、截角。此外,由于具有集熱、防水、保溫、隔熱等功能,該熱板既具有太陽(yáng)集熱器功能,又能獨(dú)立構(gòu)成建筑物的太陽(yáng)能屋面或墻面。 2.2太陽(yáng)能熱水器 建筑一體化工程實(shí)踐由新元熱板和相關(guān)部件組成的太陽(yáng)熱水系統(tǒng)與建筑結(jié)合,構(gòu)成了一種特別的坡屋頂太陽(yáng)熱水器一體化建筑。在由云南紅塔屋業(yè)發(fā)展公司開(kāi)發(fā),云南省設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的昆明紅塔金典園住宅區(qū)及由昆明市官房土地房屋開(kāi)發(fā)經(jīng)營(yíng)總公司開(kāi)發(fā),昆明官房建筑設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì)的云南蒙自紅竺園住宅區(qū)成功地安裝了由新元熱板和相關(guān)部件組成的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)。該種太陽(yáng)熱水系統(tǒng)按建筑單元設(shè)計(jì),集熱板安裝在建筑坡屋面上,外觀、色彩、尺度與建筑協(xié)調(diào),熱水箱和相關(guān)設(shè)備放置在建筑樓梯間頂部的設(shè)備間中,避免了以往太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)對(duì)城市景觀所造成的破壞。此外,此種太陽(yáng)熱水系統(tǒng)要求與住宅建筑統(tǒng)一設(shè)計(jì),同步施工。熱水系統(tǒng)水管布置于建筑墻體內(nèi),既減少了系統(tǒng)的熱損,又避免了以往安裝太陽(yáng)能熱水器水管時(shí)穿墻打洞所造成的不安全因素。 3 太陽(yáng)能熱水器 建筑一體化進(jìn)程中的研究動(dòng)向及市場(chǎng)前景 3.1研究動(dòng)向由于能源危機(jī)的影響,建筑節(jié)能已引起世界各國(guó)的普遍重視。傳統(tǒng)的壓縮式空調(diào)系統(tǒng),不僅消耗常規(guī)能源,而且污染環(huán)境。因此,研究新型清潔、節(jié)能的采暖及制冷裝置,勢(shì)在必行?，F(xiàn)行的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng),尚不能滿足建筑采暖、空調(diào)的雙重功能。另一方面,研究表明太陽(yáng)能制冷在技術(shù)上是完全可行的。為進(jìn)一步擴(kuò)大太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的市場(chǎng)份額,一些研究機(jī)構(gòu)及太陽(yáng)能設(shè)備生產(chǎn)廠家正致力于以下方面的研究: (1)與熱泵結(jié)合,冬季室內(nèi)地板、暖氣片采暖,全年供生活熱水的住宅太陽(yáng)能復(fù)合熱水系統(tǒng)。 (2)基于建筑一體化的太陽(yáng)能冷暖空調(diào)與熱水復(fù)合系統(tǒng)。此外,在太陽(yáng)能熱水器建筑一體化進(jìn)程中,傳統(tǒng)的太陽(yáng)熱水器的角色發(fā)生了根本變化,由相對(duì)獨(dú)立、與建筑開(kāi)發(fā)商毫無(wú)關(guān)聯(lián)、可任意安裝的一個(gè)裝置,變換為與建筑密不可分的建筑構(gòu)件。因此,太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、營(yíng)銷、安裝驗(yàn)收、售后服務(wù)等環(huán)節(jié)需要太陽(yáng)能設(shè)備生產(chǎn)及安裝廠家、建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)部門、建筑開(kāi)發(fā)商等共同參與、共同探索及共同完善。 3.2市場(chǎng)前景隨著人們生活水平的提高,建筑能耗的已接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平。為減少建筑能耗,建設(shè)部制定了《建筑節(jié)能技術(shù)政策1996-2010》,將太陽(yáng)能熱利用納入國(guó)家建筑節(jié)能的范疇,為太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了政策基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì),1995-2000年間,全國(guó)新建住宅55億m2,到2010年新建住宅將增至150億m2[1]。按20%的新建住宅安裝這種基于建筑一體化的太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)計(jì)算,其市場(chǎng)前景十分廣闊。 4 結(jié) 語(yǔ) 隨著社會(huì)的發(fā)展,一方面城市建筑密度日益增加,樓宇日益高層化,有限的建筑空間難以安裝足夠多的傳統(tǒng)的太陽(yáng)能熱水器。另一方面,傳統(tǒng)的太陽(yáng)能熱水器在一定程度上影響城市景觀。太陽(yáng)能熱水器建筑一體化是綠色能源和新建筑理念的有機(jī)結(jié)合,在國(guó)家政策的引導(dǎo)下,太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)與建筑的有機(jī)結(jié)合,將成為未來(lái)太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。 參 考 文 獻(xiàn): [1] 陸維德,羅振濤.我國(guó)太陽(yáng)能熱利用進(jìn)展[J].太陽(yáng)能,2002,(1):3-4. [2] 王崇杰,趙學(xué)義.論太陽(yáng)能建筑一體化設(shè)計(jì)[J].建筑學(xué)報(bào),2002,(7):28-30 [3]  Iloeje O.C, Design, construction and test run of asolar powered solid Adsorption refrigerator [J], So-lar Energy, 1985,35 (5): 447-455. [4]  Tamainot-Telyo Z, Critoph R.E. Adsorption re-frigerator using monolithic carbon-ammonia [J].Paris Int, J.Refri.1997,40 (2):146-155.