Informații despre energia solară: tehnologia eficienței energetice a clădirilor și viziunea aplicării și dezvoltării clădirilor verzi solare

Utilizarea tehnologiei energiei solare va fi o modalitate importantă pentru oameni de a obține energie în viitor. În activitățile sociale umane, utilizarea resurselor subterane s-a confruntat deja cu o lipsă de dilemă, care trebuie să afecteze supraviețuirea umană. Construirea cu energie solară va fi o cale care va funcționa. Conservarea energiei în construcții a devenit o preocupare majoră. Societatea de astăzi acordă o mare atenție consumului de energie al ingineriei clădirilor și consumului de energie pe termen lung în utilizarea clădirilor. Prin urmare, este necesar să se promoveze aplicarea tehnologiei de construire a energiei solare în conformitate cu cerințele de economisire a energiei din proiectarea clădirilor.

Utilizarea tehnologiei energiei solare va fi o modalitate importantă pentru oameni de a obține energie în viitor. În activitățile sociale umane, utilizarea resurselor subterane s-a confruntat deja cu o lipsă de dilemă, care trebuie să afecteze supraviețuirea umană. Construirea cu energie solară va fi o cale care va funcționa. Conservarea energiei în construcții a devenit o preocupare majoră. Societatea de astăzi acordă o mare atenție consumului de energie al ingineriei clădirilor și consumului de energie pe termen lung în utilizarea clădirilor. Prin urmare, este necesar să se promoveze aplicarea tehnologiei de construire a energiei solare în conformitate cu cerințele de economisire a energiei din proiectarea clădirilor.

Tehnologia solară termică este cea mai utilizată la conservarea energiei în clădiri. În prezent, sistemele de generare a energiei solare au o rată de conversie fotoelectrică scăzută în energie solară și sunt tehnologii solare de apă caldă și de încălzire solară pasivă. Lumina și căldura solară termică din China sunt în mare parte pierdute, iar conversia secundară a energiei termice „† electrice” †, dezvoltarea sistemului de apă a început în anii 1980, dar simplificarea energiei solare a crescut energia în procesul de conversie și transmisie. Pierderea este pur și simplu transformată direct în încălzirea apei menajere, rămânând la un nivel scăzut de aplicare, iar rata de utilizare a energiei solare este mai mică. Având în vedere situația de mai sus, sistemul de apă caldă solară din Europa este utilizat în principal ca sursă auxiliară de căldură pentru a funcționa împreună cu un sistem convențional de energie. Propune integrarea pereților solari, a modulelor fotovoltaice și a pereților de construcție. Sistemul de energie solară care combină generarea de energie, încălzirea, ventilația și structurile de protecție a clădirilor în timp ce furnizează apă caldă vie și scăldată este, de asemenea, radiația solară tipică a podelei la temperatură scăzută pentru încălzirea clădirilor. . Stratul cel mai exterior al peretelui este peretele cortină fotoelectric, principiul sistemului de schimb de căldură de amperi. Integrarea cu clădirea a devenit scopul și direcția dezvoltării sistemului solar de încălzire a apei de către sistemul de aer proaspăt sau camera de descărcare directă care intră în aparatul de aer condiționat prin conducta de aer din partea superioară; iar performanța de izolare a structurii incintei este semnificativ îmbunătățită.

1 Avantajele și avantajele combinării energiei solare cu arhitectura

1.1 Combinația dintre tehnologia solară și construcții poate reduce în mod eficient consumul de energie pentru clădiri.

1.2 Energia solară este combinată cu construirea. Panourile și colectoarele sunt instalate pe acoperiș sau pe acoperiș, ceea ce nu necesită ocupare suplimentară a terenului și economisește resurse de teren.

1.3 Combinația de energie solară și construcție, instalarea la fața locului, generarea de energie la fața locului și furnizarea de apă caldă, nu necesită linii de transport suplimentare și conducte de apă caldă, reducând dependența de facilitățile municipale și reducând presiunea asupra construcțiilor municipale .

1.4 Produsele solare nu au zgomot, nu emit, nu consumă combustibil și sunt ușor acceptate de public.

2 Tehnologii de economisire a energiei pentru clădiri

Conservarea energiei în clădiri este un indicator important al progresului tehnologic, iar utilizarea energiei noi este o parte importantă a realizării dezvoltării durabile a clădirilor. În condițiile actuale, sunt luate următoarele cinci măsuri tehnice pentru conservarea energiei clădirilor:

2.1 Reduceți suprafața exterioară a clădirii. Măsurarea suprafeței exterioare a unei clădiri este factorul de cifră. Centrul de control al factorului de formă al unei clădiri este designul plat. Când există prea multe planuri și convexități, suprafața clădirii va crește. De exemplu, în proiectarea clădirilor rezidențiale, se întâlnește adesea problema deschiderii ferestrelor în dormitoare și băi. Deoarece ferestrele din baie sunt încastrate în plan, suprafața exterioară a clădirii este mărită invizibil. În plus, există ferestre de golf, platforme de uscare și alte structuri pentru a economisi energie. Foarte nefavorabil. Prin urmare, atunci când proiectați un plan, este necesar să luați în considerare în mod cuprinzător o varietate de factori, în timp ce îndepliniți funcția de utilizare, coeficientul de formă al clădirii este controlat într-un interval rezonabil. În plus, în modelarea fațadelor, controlul înălțimii stratului afectează și factorul de formă al clădirii. În secolul al XXI-lea, multe clădiri înalte adoptă combinații dreptunghiulare plate și dreptunghiulare, care reduc suprafața exterioară a clădirii, iar dimensiunea totală este armonioasă. De asemenea, menține aspectul clădirii și este benefic pentru conservarea energiei clădirilor. Acesta reflectă noua gândire a conceptelor de proiectare arhitecturală.

2.2 Acordați atenție proiectării structurii plicului. Consumul de energie și termic al clădirilor se reflectă în principal în structura de protecție externă. Proiectarea structurii plicului include în principal: selectarea materialului și structura structurii plicului, determinarea coeficientului de transfer de căldură al structurii plicului, calcularea coeficientului mediu de transfer termic al peretelui exterior sub influența podului rece și fierbinte din jur, indicele de performanță termică a structurii învelișului și a stratului de izolație Calculul grosimii etc. Adăugarea unei anumite grosimi a materialului termoizolant la exteriorul sau interiorul peretelui exterior pentru a îmbunătăți performanța de izolare termică a peretelui este o măsură importantă pentru economisirea peretele în această etapă. În prezent, cea mai mare parte a izolației exterioare a pereților este realizată din placă de spumă de polistiren. În procesul de construcție, conform procedurii de construcție a materialului de izolare termică, lipirea și fixarea plăcii de izolare termică sunt consolidate, iar calitatea marginii și a fundului este asigurată pentru a obține efectul de izolare termică. În același timp, acoperișul este partea cu cele mai multe fluctuații de căldură și sunt necesare măsuri eficiente pentru a crește efectul de izolație și durabilitatea.

2.3 Controlul rezonabil al proporției suprafeței peretelui ferestrei. Există, de asemenea, uși și ferestre exterioare care sunt în contact cu mediul natural. Multe analize și teste au arătat că ușile și ferestrele reprezintă aproximativ 50% din consumul total de energie termică. Proiectarea economisitoare de energie a ușilor și ferestrelor va îmbunătăți semnificativ efectele de economisire a energiei. Trebuie selectate materiale ale cadrelor pentru uși și ferestre cu valori ridicate ale rezistenței termice. În zilele noastre, multe materiale pentru rame pentru uși și ferestre sunt utilizate în mod obișnuit în rame din oțel căptușite cu plastic, rame din aliaj de aluminiu cu disipare de căldură și sticlă izolatoare acoperită cu emisii reduse. Etanșeitatea la fereastră ar trebui să fie bună, iar proporția suprafeței peretelui ferestrei trebuie controlată cu atenție. În nord nu ar trebui să existe ferestre mari și ferestre de golf, iar fereastra de golf nu trebuie folosită în alte direcții. În practica inginerească, multe clădiri rezidențiale au ferestre mari pentru efecte de fațadă. În cazul în care suprafața mare a ferestrei nu poate fi redusă, ar trebui luate și măsuri: dacă fereastra este aranjată cât mai mult posibil pe partea de sud, se adaugă ventilatorul fix al ferestrei, etanșarea cadrului și marginea ventilatorului este strânsă, iar calculul și calculul se efectuează conform reglementărilor pentru realizarea clădirii. Eficiență energetică generală.

2.4 Consolidarea măsurilor de izolare termică a altor piese. Alte părți ale măsurilor de izolare termică, cum ar fi podea, podea, placă și piese de pod cald și rece pentru izolare termică. Tratarea pardoselii în interiorul și exteriorul clădirii în regiuni reci și reci, fără ferestre de încălzire a peretelui scării și a ferestrei de transmisie a luminii, tratament pentru intrarea ușii unității, tratament pentru fereastră și podea balcon. Trebuie să fim atenți la faptul că: ușa care se întâlnește cu lumea exterioară ar trebui să aleagă ușa izolatoare, fereastra exterioară trebuie să utilizeze placa de ridicare superioară și inferioară și placa laterală și toate plăcile care vin în contact cu exteriorul trebuie să fie izolate și să economisească energie. În prezent, clădirea folosește un software special de proiectare pentru economisirea energiei pentru a îndeplini diferiți indicatori termici prin calcul cuprinzător. Conform indicelui termic, ar trebui luate măsurile structurale corespunzătoare pentru ca clădirea în ansamblu să îndeplinească cerințele de economisire a energiei.

2.5 Luați alte măsuri de economisire a energiei pentru a atinge obiectivele de economisire a energiei. În plus, alte măsuri de control pentru economisirea energiei, cum ar fi instalarea unui contor de căldură, a unui întrerupător de control al căldurii etc., pentru a menține o temperatură echilibrată, sunt și mijloace necesare pentru a reduce consumul de energie. De fapt, conținutul principal al conservării energiei clădirilor, pe lângă încălzire și aer condiționat, ar trebui să includă ventilația, electricitatea menajeră, apa caldă și iluminatul. Dacă toată energia electrică a gospodăriei este produs de economisire a energiei, potențialul de conservare a energiei este și mai pronunțat.

3 Tehnologia construcției solare

Clădirile solare pot fi împărțite în tipuri active și pasive. Clădirile care utilizează dispozitive mecanice pentru colectarea și stocarea energiei solare și furnizarea de căldură camerei atunci când este nevoie sunt numite clădiri solare active; în funcție de condițiile climatice locale, prin utilizarea aspectului clădirii, procesarea construcției, selectarea Materialele termice performante permit clădirii în sine să absoarbă și să stocheze cantitatea de energie solară, obținând astfel încălzire, aer condiționat și alimentare cu apă caldă, numită clădiri solare pasive.

Dispunerea clădirilor solare ar trebui să încerce să utilizeze latura lungă ca direcție nord-sud. Faceți suprafața de colectare a căldurii la maxim sau minus 30 ° în direcția pozitivă spre sud. În funcție de condițiile meteorologice locale și de locație, efectuați ajustările adecvate pentru a obține cea mai bună expunere la soare. Căldura primită între pereții de colectare și depozitare a căldurii este o formă de construcție solară pasivă. Folosește pe deplin caracteristicile căldurii radiației solare în direcția sud și adaugă un capac exterior transmițător de lumină pe peretele sudic pentru a forma un strat de aer între capacul care transmite lumina și perete. Pentru a maximiza expunerea la soare în interiorul capacului de transmitere a luminii, un material absorbant de căldură este aplicat pe suprafața interioară a peretelui stratului de aer. Când soarele strălucește, aerul și peretele din stratul intermediar de aer sunt încălzite, iar căldura absorbită este împărțită în două părți. După încălzirea unei părți a gazului, fluxul de aer este format de presiunea diferenței de temperatură, iar aerul interior este circulat și convectat de orificiile superioare și inferioare conectate la camera interioară, crescând astfel temperatura interioară; iar cealaltă parte a căldurii este utilizată pentru a încălzi peretele și se utilizează capacitatea de stocare a căldurii a peretelui. Căldura este stocată și, atunci când temperatura este redusă după noapte, căldura stocată în perete este eliberată în cameră, obținându-se astfel o temperatură adecvată pentru zi și noapte.

Când vine căldura de vară, stratul de aer din capacul de transmitere a luminii se deschide către orificiul de aer exterior și orificiul conectat la interior este închis. Partea superioară a orificiilor de aerisire exterioare este deschisă către atmosferă, iar orificiile inferioare de aer sunt de preferință conectate la o locație în care temperatura aerului ambiant este scăzută, cum ar fi la umbra soarelui sau în spațiul subteran. Când temperatura stratului de aer este încălzită, fluxul de aer curge rapid către aerisirea superioară și aerul fierbinte este evacuat spre exterior. Pe măsură ce aerul continuă să curgă, aerul rece care trece prin aerisirea inferioară intră în stratul de aer, iar apoi stratul de aer Temperatura este mai mică decât temperatura exterioară, iar aerul cald interior disipă căldura prin perete către stratul de aer, astfel realizând efectul de scădere a temperaturii camerei vara.

După cum se poate vedea din principiul pasiv de funcționare, proprietățile materialelor ocupă o poziție importantă în clădirile solare. Materialul care transmite lumina este utilizat în mod tradițional pentru sticlă, iar transmitanța luminii este în general între 65 și 85%, iar placa de recepție a luminii utilizată are acum o transmisie a luminii de 92%. Material pentru stocarea căldurii: utilizați un perete cu o anumită grosime sau schimbați materialul peretelui, cum ar fi luarea unui perete de apă ca corp de stocare a căldurii pentru a crește stocarea de căldură a peretelui. În plus, camera de stocare a căldurii este, de asemenea, o metodă de stocare a căldurii. Practica tradițională a camerei de stocare a căldurii este de a stiva pietricele în camera de stocare a căldurii, de a încălzi pietricelele atunci când aerul fierbinte curge prin camera de stocare a căldurii și de a intra în noapte sau în zilele ploioase. Căldura care este disipată este apoi livrată în cameră. Deoarece clădirile solare pasive sunt simple și ușor de implementat, clădirile solare sunt utilizate pe scară largă, cum ar fi clădirile cu mai multe etaje, stațiile de comunicații și clădirile rezidențiale. În zilele noastre, clădirea înaltă adoptă, de asemenea, acest principiu: peretele cortină de sticlă este stratificat, iar orificiile de admisie și ieșire controlabile sunt dispuse la îmbinarea inferioară a plăcii exterioare a peretelui. Aceasta nu numai că adoptă energia solară, ci și înfrumusețează fațada clădirii, care este o întruchipare concretă a tehnologiei energiei solare.

Clădirile solare active folosesc echipamente mecanice pentru a transporta căldura colectată în diferite încăperi. În acest fel, suprafața de absorbție a energiei solare poate fi extinsă, cum ar fi acoperișul, panta și curtea, unde lumina soarelui este puternică și poate fi utilizată ca suprafață de absorbție a energiei solare. În același timp, puteți configura și o cameră de stocare a căldurii acolo unde aveți nevoie. În acest fel, sistemul de încălzire și sistemul de alimentare cu apă caldă sunt combinate într-unul singur și se aplică echipamente eficiente de control al căldurii pentru a face utilizarea energiei solare mai rezonabilă.

Procesul de funcționare al sistemului activ de încălzire solară este: sistemul este echipat cu două ventilatoare, unul este un ventilator cu colector solar și celălalt este un ventilator de încălzire. La încălzirea directă prin radiație solară, cei doi ventilatori funcționează în același timp, astfel încât aerul din cameră să intre direct în colectorul solar. Apoi reveniți în cameră, cum ar fi zilele ploioase, când căldura este scăzută, se folosește încălzirea auxiliară și camera de stocare a căldurii nu funcționează. Sistemul de aer cald folosește un amortizor electric pentru a controla fluxul de aer și, atunci când are loc încălzirea directă, cele două amortizoare electrice din controlerul de aer sunt deviate pentru a permite aerului să curgă în cameră. Bobina de apă caldă de la ieșirea colectorului solar permite integrarea sistemului de alimentare cu apă caldă a camerei cu sistemul de încălzire solară.

Când căldura colectată de colectorul solar depășește nevoile camerei, ventilatorul colectorului pornește și ventilatorul încălzitorului se oprește. Ușa motorului care duce la cameră este închisă. Aerul fierbinte din colectorul solar curge în jos către stratul de pietriș al camerei de stocare a căldurii, iar căldura este stocată în pietricele până când stratul de pietriș este încălzit, astfel încât stocarea de căldură în camera de stocare a căldurii este saturată. Când nu există radiații solare noaptea, căldura este preluată din camera de stocare a căldurii. În acest moment, primul amortizor electric din controlerul de aer este închis, al doilea amortizor electric este deschis și ventilatorul de încălzire este pornit, astfel încât circulația aerului interior să fie încălzită de jos în sus prin stratul de pietriș al camerei de stocare a căldurii , și apoi a revenit la sistemul de reglare a încălzirii. Când există suficientă căldură în camera de stocare a căldurii, temperatura aerului care intră în aparatul de aer condiționat este doar mai mică decât temperatura direct de la colectorul solar. Acest ciclu va continua până când diferența de căldură dintre straturile de pietriș din camera de depozitare a căldurii nu este epuizată. Apoi, dacă există un încălzitor auxiliar, activați încălzitorul auxiliar. Dacă depozitarea căldurii din depozitul de căldură ajunge la saturație sau vara nu este necesară încălzirea, colectorul solar funcționează în continuare pentru încălzire pentru a utiliza sistemul de alimentare cu apă caldă.

Există multe tipuri de clădiri cu energie solară, iar principiile de funcționare sunt practic similare. Unele clădiri folosesc apa ca mediu pentru schimbul de căldură. În acest fel, toate echipamentele din sistem pot fi reduse în volum sub același efect termic și pot utiliza, de asemenea, un sistem de apă caldă împreună cu alte surse de energie. Acesta este cel mai mare avantaj al utilizării apei ca mediu. Un alt tip de energie este utilizarea căldurii geotermale ca sursă de căldură. Procesul de lucru este de a extrage căldura din apa freatică, de a trimite căldura în cameră prin sistemul de încălzire și de a rula invers când se răceste. Principiul de funcționare este ca o unitate de aer condiționat. Dezavantajul este că atunci când unitatea funcționează continuu o perioadă lungă de timp, căldura poate fi insuficient alimentată. Prin urmare, este mai potrivit în locuri bogate în resurse geotermale.

4 Așteptări privind construirea energiei

Colectarea energiei solare poate fi efectuată numai atunci când există un soare. Într-o zi înnorată și noaptea, nu se colectează căldură, astfel că căldura colectată este limitată, dar zilele și nopțile ploioase necesită adesea căldură, care afectează clădirile solare. dezvoltare a. Dacă folosim resurse geotermale în combinație cu energia solară, învățăm reciproc din punctele forte, adoptăm măsuri tehnice eficiente pentru conversia energiei, tehnologie rezonabilă de control termic și materiale termice excelente, atunci clădirile noi cu protecție a mediului și conservare a energiei vor fi dezvoltate în mod viguros. Se poate observa că aplicarea protecției mediului și a conservării energiei este o tehnologie foarte cuprinzătoare și este necesar să se rezolve unele probleme specifice pentru a fi dezvoltat viguros.

4.1 Măsurile de economisire a energiei ar trebui să fie practice: utilizarea de energie nouă se bazează pe măsuri de economisire a energiei, iar performanța de izolare a anvelopelor clădirii este foarte importantă. Prin urmare, peretele exterior și ușa și fereastra exterioară, unde grinda este în contact cu lumea exterioară, partea de podea ar trebui să fie, de asemenea, izolată, care este partea podului rece. Pe scurt, este necesar să îndeplinim cerințele specificațiilor, reglementărilor și izolației din industrie.

4.2 Este necesar să se rezolve tehnologia cuprinzătoare de control al utilizării energiei termice; în timp ce utilizarea energiei solare numai, energia geotermală are anumite limitări. Utilizarea noilor surse de energie trebuie să se bazeze pe resursele naturale locale, iar aplicarea cuprinzătoare va fi eficientă. Plus sursa de căldură auxiliară necesară pentru a asigura încălzirea normală. Tehnologia de control integrată convertește automat sursa de căldură în cameră în funcție de cererea de temperatură interioară a clădirii și de sursa de căldură pentru a atinge stabilitatea temperaturii. Conform avansării tehnologiei de control a automatizării, a materialelor termice, a echipamentelor de schimb de căldură și a componentelor termice și electrice, este complet posibilă rezolvarea acestor tehnologii.

4.3 Cea mai bună alegere pentru economisirea energiei și energia nouă este încă energia solară, iar aplicarea economiei de energie și a energiei solare are o anumită influență asupra aspectului clădirii. Din acest motiv, în proiectarea clădirii, fațada clădirii este prelucrată, iar aspectul sursei de căldură este colectat de acoperiș. Nu numai că este legat de eficiența termică, dar este legat și de efectul general al clădirii.

În prezent, cele mai multe cercetări privind tehnologia și clădirile de generare a energiei solare fotovoltaice este sistemul de integrare fotovoltaică a clădirilor (BIPV), care integrează generatorii de energie solară perfect pe peretele sau acoperișul clădirilor. Principiul său de funcționare este comun. Sistemul fotovoltaic este identic, singura diferență fiind că modulul solar este utilizat atât ca generator de sistem, cât și ca material exterior al clădirii. Componentele fotovoltaice utilizate în sistemul BIPV pot fi transparente sau translucide, astfel încât lumina să poată pătrunde în încăpere prin componentele fotovoltaice fără a afecta iluminarea interioară. Sistemul BIPV poate fi utilizat pentru producerea locală de energie și utilizarea locală și are multe avantaje: utilizarea soarelui ca sursă de energie poate realiza cerințe de economisire a energiei și de protecție a mediului; economisirea investițiilor în rețea și reducerea pierderilor din transmisie; modulele fotovoltaice color pot înlocui exteriorele scumpe Materialul nu numai că are efect decorativ, ci reduce și costul sistemului de generare a energiei solare; atenuează cererea de energie; are funcția de izolare fonică și izolare termică ca protecție exterioară a clădirii; și îmbunătățește mediul termic interior. Cercetările străine privind construirea sistemelor integrate fotovoltaice au fost de multă vreme, dar sunt încă în faza de construire a încăperilor experimentale. Statele Unite, Europa și Japonia au lansat toate planul național de dezvoltare a sistemelor BIPV; Institutul de cercetare a energiei solare din Universitatea Shanghai Jiaotong a efectuat această cercetare, testarea producției sistemului de integrare a acoperișului fotovoltaic solar, a construit un sistem ecologic