太阳能与建筑一体化摘要:能源是一个国家的命脉，减少耗能,走能源可持续发展道路 是当今中国必选之路文章透过介绍太阳能与建筑一体化的定义、形 式及其现在的应用情况，反映了其在建筑取暖和空调应用中对传统能 源的可替代性，新技术中体现出了它的利用前途广阔关键词:太阳能与建筑一体化 热水系统 采暖工程 制冷工程 新技术系统能源是发展国民经济和提高人民生活水平的重要物质基础，生产 发达的国家都是以雄厚的能源工业为支柱的目前，全世界每年消耗 的能源总共约折合1.2亿吨标准煤，其中以石油、天然气和煤为大宗 这对于化石燃料做为宝贵的化学原料来说是极大的浪费而且，据专 家照目前情况估计，化石燃料的可利用储量还不到300年并且化石 燃料引起的环境问题也在逐年突出，因此在当前发展新的技术，寻找新 的、洁净的、可再生的能源来逐渐替换化石燃料，减少化石燃料的消 耗十分迫切，意义十分重大在我国建筑能耗占全部能耗领域的1/3以上，因此将降低建筑能 耗和新能源结合起来的研究是现代环境友好型社会建设的需要，也是 造福人类的需要本文通过介绍太阳能与建筑的一体化研究和技术的 应用，充分说明了一体化的优势和可执行性1太阳能与建筑一体化的定义及形式太阳能与建筑一体化是将太阳能的利用纳入工程的总体设计中, 使太阳能设施和建筑融为一体，最终将建筑、太阳能技术和建筑美学 融为一体。
具体实施方法是把太阳能做为建材和建筑能源消耗材料、 能源的一部分，为建筑内部提供电能、热能、冷气等能源，实现太阳能 综合利用系统与建筑真正的融为一体1.1屋顶一体化太阳能屋顶一体化技术应用已经成熟，其主要是将太阳能电池板 做成屋面板或瓦的形式覆盖在平顶屋或坡屋顶的整个屋面，也可以覆 盖部分屋面与建筑的结合形式，具有更高的灵活性太阳能电池板在 房屋上面兼做屋顶的遮阳板和隔热面，在太阳照射很强的时候,太阳能 电池可以以高效率工作，而由于其的隔热性，可使屋内凉爽；在天冷的 时候,太阳能电池板在安装时安装隔热层，使屋内能量散失减少而且, 太阳能电池板拥有极好的防水性，当其和防水构造层结合使用时，对延 长建筑寿命有很大帮助1.2墙面一体化目前墙面一体化的形式主要应用于光伏一体化建筑（BIPV）中，间 接利用太阳能，通过太阳能电池元件发电，直接利用电能现在主要发 电单元选择较多的是:幕墙玻璃电池元件和柔性电池元件有晶硅幕墙电池片的制作工艺成熟，且发电效率较高但是其视 觉形态比较单一,表现手段较少而且其电池部位透光率为0，故一般采用留缝方式排列，使屋内光线较为生硬非晶硅幕墙发电单元支持灵活的设计,他相当于现在的有色玻璃, 在颜色透明度方面可选，因此，在建筑应用过程中可以由设计和施工人 员进行合适选择。
此外，非晶硅拥有优异的弱光发电性,可以在有遮蔽 的部位应用不过他的发电效率较低，故在一般应用中,有晶硅和无晶 硅幕墙发电单元综合使用，这样既不会对室内采光有大的影响,同时又 能拥有一定的发电效率此外,BIPV电池还有一种主要类型就是柔性电池,它采用薄不锈 钢板或其他柔性材料作为基板，在其表面制作的光伏材料与基层共同 作用成为一种较为柔软的太阳能电池，它的适应能力极强，可在其背面 复合自粘性材料,使其便捷的粘贴到任何光滑硬质的表面，1.3光伏LED —体化光伏LED主要应用为光伏LED多媒体动态幕墙和天幕现在光 伏LED 一体化模块的夹层由太阳电池和LED半导体的基板组成，可以 放在幕墙、屋面边框内构成光电单元，集发电、照明多媒体、建筑节 能等为一体，能源利用效率高，且有高的安全性、可靠性和经济性2太阳能与建筑一体化的应用2.1太阳能热水系统太阳能热水系统的形式包括:分散集热-分散供热水系统、集中集 热-分散供热水系统、集中集热-集中供热水系统在建筑一体化实现 后，因为一体化的优势第一种几乎不会利用，故主要利用形式为第二、 第三种方式在小区利用第二种方式结合现代管理系统由物业定量分 配，超额后付费取水，既能为住户提供方便也可以防止浪费。
而在大型 企业公共应用区域采取第三种方式，根据企业员工的时间集中使用性, 即时有效的提供服务，这样可以达到太阳能的优势应用2.2太阳能采暖工程太阳能采暖分为被动式采暖和主动式采暖，单纯的被动式采暖是 根据当地的气象条件，应用建筑材料的热效应吸收太阳辐射，以达到取 暖的目的；主动式取暖则是利用集热器、蓄热器、管道、风机以及提 升设备来收集、蓄存及输配太阳能的系统在太阳能与建筑一体化的 系统中这两种方式则综合应用，将建筑材料和太阳能系统融合,再利用 主动采暖设备在太阳光照充足的时候直接将加热的空气或水蒸气用 来供暖；当太阳光照不足热水温度不够时,将温水通过热泵提高温度， 再进行供暖而且现代开发的太阳能地板辐射取暖系统是对较低水温 的有效利用——因人长期站立的地方不可能有很高的温度，水温高时 必需降温,这样利用太阳能地板使原来无法利用的温水供暖，既减少了 辅助能源的消耗，也提高了太阳能系统的利用率2.3太阳能制冷工程太阳能制冷根据驱动制冷系统的方式可分为两种:一是先实现光 电转换，以电力制冷，一类是进行光热转换,再以热能制冷目前由于光 电转换的价格比较昂贵，主要通过第二种方法制冷，而且第二种制冷的 方式可以和现阶段已经发展成熟和广泛应用的太阳能采暖系统工程 公用一套系统，只不过是加载一套热驱动制冷装置就可以融合。
在很 大程度上来说太阳能建筑的优势也体现在制冷上，当需要冷气时往往 是一年中最热的时候，而光电系统最大的优点就是与之匹配:天气越热, 太阳辐射越好，系统制冷量越大这样对能源利用效率更好，更加节约 常规能源3新技术系统现代太阳能在建筑中的应用主要是太阳能空调，集太阳能取暖、 制冷为一体，加持新的技术1) 温、湿度独立调节空调系统夏季温度高、空气湿度大是南方地区的气候特点精确地控制湿 度是舒适度的保证，也避免低温度在空调系统的金属器件上挂露，使系 统寿命减短和发生电气事故这一设计既避免空调系统的过度除湿而 造成的空调能耗浪费，又大量节省了空调运行能耗2) 制冷机房制冷机组的系统改造空调制冷系统耗电量占总的空调耗电量的80%左右，利用太阳能 取暖的基础上进行技术革新，前期投资低，后期用电少，节能会达到一 半以上3) 排气热(冷)及空调冷凝水回收应用非接触式热回收装置,回收房间内的热(冷)排气应用于新风 系统的除湿和热交换，实现逸散能量的回收利用，减少外部热能消耗, 减小了系统负荷，节省了能源在对系统的冷凝水在后期进行回收利 用，大大减少了空调耗水4结语通过以上太阳能在建筑节能方面的应用介绍，我们知道建筑物用 能是一个耗能大户，其中用于供热和空调就占了一半以上，太阳能在建 筑上的应用必将使建筑能耗大大降低。
我国新兴能源产业发展规划确 定在“十二五”内，我国政府将采取有效措施加大节能力度，提高传统能 源清洁化利用水平,同时推进太阳能等新能源应用方面的规划和产业 发展规划的实施，将累计直接增加投资5万亿元，每年增加产值1.5 万亿元，这样会使建筑开发商、太阳能企业、设计单位、政府监管部 门形成共识，使得太阳能系统与建筑统一规划、设计，同步施工,与建筑 工程同时投入使用，从而实现太阳能与建筑的完美结合参考文献[1] 毛军,唐伟伟.太阳能与建筑一体化的研究J].价值工程，2010.[2] 李能.太阳能建筑一体化[J].广州建筑,2012,38(4):24〜28.⑶那嘉.浅谈太阳能光伏建筑一体化[J].建材世界,2010,31(5):34〜35,42.[4] 李新茹，石占国，贾孟立.太阳能在建筑节能方面的应用分析[J]. 科技资讯,2009.[5] 吴镇德，李水生.谈太阳能电池片(晶体硅，非晶硅)在建筑幕墙上 的发展趋势J].中国建筑,2010.[6] 王若竹.我国太阳能热水器与建筑一体化技术的现状及设计原 则[J].吉林工程建筑,2010,27(6):19〜21.⑺文博，尚宇.太阳能空调技术[J].山西建筑,2010,36(25):245〜 247.[8 ]李戬洪，黄志成.浅谈太阳能制冷空调[J].中国科技投资,2010.[9] 丁晨曜.浅谈太阳能制冷空调[J].能源与环境,2009.[10] 代彦军，王如竹.太阳能空调制冷技术[J].太阳能,2010.[11] 宗通，刘伟锋,窦成良，等.别墅建筑中太阳能制冷与供暖综合系 统可行性研究J].中国住宅设施,2010.[12]中翔.BIPV新技术在住宅建筑中的应用[J].住宅产业,2010.。