论文部分内容阅读
【摘要】：太阳能建筑能够有效的减少消耗常规能源，当前世界各国，尤其是发达国家都极大关注太阳能建筑的应用技术与开发。太阳能是当今的一种清洁能源，它具备用材方便、成本低等优点，愈来愈受到人们的极大重视。近几年， 伴随着民众对环境问题的深入理解与能源问题更一步的恶化，愈来愈多的建筑物逐渐开始运用节能、清洁的太阳能设备。但由于各种原因，太阳能建筑应用技术的存在着诸多问题。因此，总结提出太阳能建筑应用的发展方向具有重要的现实意义。本文通过介绍太阳能热利用技术与光伏发电技术建筑应用研究的现状，分析了太陽能建筑应用技术存在的问题，提出了太阳能建筑应用技术的发展的新方向。
【关键词】：太阳能建筑;建筑;建筑一体化;节能;
引言
随着国内城镇化逐步推进，建筑面积与城镇人口极剧增加，随之逐年高升的就是建筑能耗。在综合大背景下，提出了节能建筑和绿色建筑的新概念，太阳能作为新能源在建筑中的应用比例愈来愈高。太阳能建筑应用技术就是运用太阳能生产电能的技术，它始于上世纪，本世纪初后得到蓬勃发展。光伏技术清洁无污，可循环再生，使用便捷。在中国建设社会主义节约型和谐社会的背景下，太阳能建筑应用技术作为一种有着强大潜力前景的新能源技术，备受各界关注，且被广泛地应用在多个领域。本文中重点从探究了当前太阳能建筑应用技术的存在的诸多问题，结合在中国现有建筑的现状及具体问题总结提出了太阳能建筑应用的发展研究方向。促使建设低碳节能绿色建筑取得新進展。
一、太阳能建筑应用技术的存在的问题
太阳能建筑应用技术是一种太阳能技术与建筑节能相结合统一的复合性技术，其中包括太阳能产品、控制体系、系统配件、光伏发电体系、采暖空调体系及建筑与系统一体化结合等部分的内容。近年来，在我国政策部门与各级政府部门的大力支持与倡导下，太阳能建筑应用技术取得了快速的持续发展，但是也暴露出了诸多问题。
1.太阳能热利用技术在建筑应用中存在的问题
（1）建筑一体化程度不够高
当今的太阳能建筑应用基本上都是把建筑节能与太阳能技术相累加，远远达不到现实意义的同步规划、同步施工、同步检收与同步运用的基本要求，严重影响了太阳能建筑应用的运行效率与节能成效[1]。
（2）技术经济性亟待提高
除了太阳能热水技术外，太阳能空调技术与太阳能光伏技术的建筑应用都需要得到政府大力度的政策倾向及财政支持，未能建立起市场化的正常性发展，这也成为了太阳能建筑应用规模化拓展的重要阻碍。
（3）基础性与综合性的探究工作有待提升
太阳能建筑应用的有关研究即使已进行多年，但伴随着技术进步及新要求的不断涌出，仍然有诸多基础性与综合性的探究工作有待于进一步提升。
（4）产业化发展不够均衡
不同太阳能建筑应用技术与之相对应的产品产业化的程度也不一样。例如，太阳能集热器的发展即使已经非常成熟，但是太阳能集热器与建筑一体化的构建部件还未形成成熟与模块化的产品，太阳能空调系统所需要的小容量吸收式制冷机未形成能够市场化批量化推广销售的产品。这在一定程度上限制了太阳能建筑应用技术进一步的推广与发展。
（5）管理体制待趋完善
为了确保技术应用的有效性，太阳能建筑应用需要有设计，建造，操作，评估等一套方法来实现项目管理。然而，当前中国还未充分的把太阳能建筑应用作为建筑的有机组成部分，形成水、供热、电力等专业成熟的项目管理系统[2]。
2.太阳能光伏技术在建筑应用中存在的问题
（1）产业自主创新能力不强
中国光伏产业基本上依靠引进国外生产线及设备，然后通过消化吸收与再创新来提高国产能力的模式。即使近几年国内光伏企业的实力逐年增强，关键企业也愈来愈注重研发投入，但是因为技术水平与人才培养等方面落后的状况，产业发展情况不够健康，必然会影响其产品在建筑应用中的发展。
（2）系统成本过高，经济性不足
太阳能光伏电池进行的额定转换效率不高于20%，但在实际的系统中，因工作温度、灰尘等影响因素，转换效率甚至更低。光伏发电系统的电池寿命往往比系统寿命短得多，在实际的运用过程中，常常3～5年就应该更换。与太阳能热系统来比，光伏系统经济性并不看好。
（3）设备与系统的后期管理与维护机制有待完善
当前，中国已建成的电厂与离网光伏系统达1200余个，常常存在业主不明确，保修期限已过却仍是原设计与安装单位提供无偿维修服务等问题;光伏路灯、景观式照明、独立建筑离网光伏系统等光伏体系都存在蓄电池定期更换等系列问题，对应的运行于维护成本也随之更高;极剧需要对系统的运行管理机制进行完善。
二、太阳能建筑应用的发展研究方向
当今，我国正处在能源结构调整的转型期，太阳能建筑的应用归属于可再生能源的应用方法，可以切实减少化石能源的利用，还能够减少温室气体的排放对环境的造成的大量污染，必然取得迅速地、可持续地绿色发展。依据国内当前的技术状况，总结归纳出以下太阳能建筑应用的发展研究方向：
1.太阳能集热器温度领域从低温开发到高温，为太阳能空调技术发展提供基础。
2.提升集热器中的高温集热区间内的集热效率，完善集热器的内部结构，减轻雨雪天气等外部因素对机器工作效率造成的影响[3]。
3.大力研究发展太阳能建筑一体化技术，努力解决高层建筑的太阳能热水系统设计方法。
4.研究太阳能阶段性供热技术，例如季节蓄热、区域供热技术，以保证提高太阳能供热供暖稳定性。
5.研究国内高效型小型太阳能空调机组，以减少太阳能空调系统的成本投资，太阳能空调系统的快速推进，研究供暖、供热及空调“三供”系统综合利用的设计方法[4]。
6.将太阳能热利用技术应用到工农业领域。
7.与其他的常规能源及可再生能源进行互补性利用，例如地源热泵系统与太阳能的集成式应用。
8.研究提高太阳能光伏电池的效率。新理论表明，光伏电池技术仍然有巨大的突破潜力，新技术的运用或许会使光伏电池的效率更加提升。
结语：
在我国目前面临的能源与环境双压力的大背景下，扩大太阳能在建筑中的应用符合国家提出的大力开发与利用可再生能源、发展循环经济的方针政策。文章阐述了建筑节能的范畴，探究了"太阳能建筑应用技术"的发展现状与发展研究方向，太阳能建筑是一项环保生态的绿色建筑技术，契合我国可持续发展的能源方向，有着重要的探索研究价值。本文通过对太阳能热利用技术与太阳能光伏技术发展存在的诸多问题进行阐述。总结提出了太阳能建筑应用在未来的发展方向。相信在我国的政策支持和财政扶持下，太阳能建筑应用技术的发展必然会更加健康、更加迅速。
参考文献：
[1]赵群. 太阳能建筑整合设计对策研究[D].哈尔滨工业大学，2008.
[2]王磊. 西藏地区被动太阳能建筑采暖研究[D].西南交通大学，2008.
[3]杨建平. 太阳能居住建筑采暖系统优化决策及市场化推广研究[D].西安建筑科技大学，2010.
[4]于志. 多种太阳能新技术在示范建筑中的应用研究[D].中国科学技术大学，2014.
【关键词】：太阳能建筑;建筑;建筑一体化;节能;
引言
随着国内城镇化逐步推进，建筑面积与城镇人口极剧增加，随之逐年高升的就是建筑能耗。在综合大背景下，提出了节能建筑和绿色建筑的新概念，太阳能作为新能源在建筑中的应用比例愈来愈高。太阳能建筑应用技术就是运用太阳能生产电能的技术，它始于上世纪，本世纪初后得到蓬勃发展。光伏技术清洁无污，可循环再生，使用便捷。在中国建设社会主义节约型和谐社会的背景下，太阳能建筑应用技术作为一种有着强大潜力前景的新能源技术，备受各界关注，且被广泛地应用在多个领域。本文中重点从探究了当前太阳能建筑应用技术的存在的诸多问题，结合在中国现有建筑的现状及具体问题总结提出了太阳能建筑应用的发展研究方向。促使建设低碳节能绿色建筑取得新進展。
一、太阳能建筑应用技术的存在的问题
太阳能建筑应用技术是一种太阳能技术与建筑节能相结合统一的复合性技术，其中包括太阳能产品、控制体系、系统配件、光伏发电体系、采暖空调体系及建筑与系统一体化结合等部分的内容。近年来，在我国政策部门与各级政府部门的大力支持与倡导下，太阳能建筑应用技术取得了快速的持续发展，但是也暴露出了诸多问题。
1.太阳能热利用技术在建筑应用中存在的问题
（1）建筑一体化程度不够高
当今的太阳能建筑应用基本上都是把建筑节能与太阳能技术相累加，远远达不到现实意义的同步规划、同步施工、同步检收与同步运用的基本要求，严重影响了太阳能建筑应用的运行效率与节能成效[1]。
（2）技术经济性亟待提高
除了太阳能热水技术外，太阳能空调技术与太阳能光伏技术的建筑应用都需要得到政府大力度的政策倾向及财政支持，未能建立起市场化的正常性发展，这也成为了太阳能建筑应用规模化拓展的重要阻碍。
（3）基础性与综合性的探究工作有待提升
太阳能建筑应用的有关研究即使已进行多年，但伴随着技术进步及新要求的不断涌出，仍然有诸多基础性与综合性的探究工作有待于进一步提升。
（4）产业化发展不够均衡
不同太阳能建筑应用技术与之相对应的产品产业化的程度也不一样。例如，太阳能集热器的发展即使已经非常成熟，但是太阳能集热器与建筑一体化的构建部件还未形成成熟与模块化的产品，太阳能空调系统所需要的小容量吸收式制冷机未形成能够市场化批量化推广销售的产品。这在一定程度上限制了太阳能建筑应用技术进一步的推广与发展。
（5）管理体制待趋完善
为了确保技术应用的有效性，太阳能建筑应用需要有设计，建造，操作，评估等一套方法来实现项目管理。然而，当前中国还未充分的把太阳能建筑应用作为建筑的有机组成部分，形成水、供热、电力等专业成熟的项目管理系统[2]。
2.太阳能光伏技术在建筑应用中存在的问题
（1）产业自主创新能力不强
中国光伏产业基本上依靠引进国外生产线及设备，然后通过消化吸收与再创新来提高国产能力的模式。即使近几年国内光伏企业的实力逐年增强，关键企业也愈来愈注重研发投入，但是因为技术水平与人才培养等方面落后的状况，产业发展情况不够健康，必然会影响其产品在建筑应用中的发展。
（2）系统成本过高，经济性不足
太阳能光伏电池进行的额定转换效率不高于20%，但在实际的系统中，因工作温度、灰尘等影响因素，转换效率甚至更低。光伏发电系统的电池寿命往往比系统寿命短得多，在实际的运用过程中，常常3～5年就应该更换。与太阳能热系统来比，光伏系统经济性并不看好。
（3）设备与系统的后期管理与维护机制有待完善
当前，中国已建成的电厂与离网光伏系统达1200余个，常常存在业主不明确，保修期限已过却仍是原设计与安装单位提供无偿维修服务等问题;光伏路灯、景观式照明、独立建筑离网光伏系统等光伏体系都存在蓄电池定期更换等系列问题，对应的运行于维护成本也随之更高;极剧需要对系统的运行管理机制进行完善。
二、太阳能建筑应用的发展研究方向
当今，我国正处在能源结构调整的转型期，太阳能建筑的应用归属于可再生能源的应用方法，可以切实减少化石能源的利用，还能够减少温室气体的排放对环境的造成的大量污染，必然取得迅速地、可持续地绿色发展。依据国内当前的技术状况，总结归纳出以下太阳能建筑应用的发展研究方向：
1.太阳能集热器温度领域从低温开发到高温，为太阳能空调技术发展提供基础。
2.提升集热器中的高温集热区间内的集热效率，完善集热器的内部结构，减轻雨雪天气等外部因素对机器工作效率造成的影响[3]。
3.大力研究发展太阳能建筑一体化技术，努力解决高层建筑的太阳能热水系统设计方法。
4.研究太阳能阶段性供热技术，例如季节蓄热、区域供热技术，以保证提高太阳能供热供暖稳定性。
5.研究国内高效型小型太阳能空调机组，以减少太阳能空调系统的成本投资，太阳能空调系统的快速推进，研究供暖、供热及空调“三供”系统综合利用的设计方法[4]。
6.将太阳能热利用技术应用到工农业领域。
7.与其他的常规能源及可再生能源进行互补性利用，例如地源热泵系统与太阳能的集成式应用。
8.研究提高太阳能光伏电池的效率。新理论表明，光伏电池技术仍然有巨大的突破潜力，新技术的运用或许会使光伏电池的效率更加提升。
结语：
在我国目前面临的能源与环境双压力的大背景下，扩大太阳能在建筑中的应用符合国家提出的大力开发与利用可再生能源、发展循环经济的方针政策。文章阐述了建筑节能的范畴，探究了"太阳能建筑应用技术"的发展现状与发展研究方向，太阳能建筑是一项环保生态的绿色建筑技术，契合我国可持续发展的能源方向，有着重要的探索研究价值。本文通过对太阳能热利用技术与太阳能光伏技术发展存在的诸多问题进行阐述。总结提出了太阳能建筑应用在未来的发展方向。相信在我国的政策支持和财政扶持下，太阳能建筑应用技术的发展必然会更加健康、更加迅速。
参考文献：
[1]赵群. 太阳能建筑整合设计对策研究[D].哈尔滨工业大学，2008.
[2]王磊. 西藏地区被动太阳能建筑采暖研究[D].西南交通大学，2008.
[3]杨建平. 太阳能居住建筑采暖系统优化决策及市场化推广研究[D].西安建筑科技大学，2010.
[4]于志. 多种太阳能新技术在示范建筑中的应用研究[D].中国科学技术大学，2014.