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【摘要】节能建筑太阳能利用是当前较为成熟的民用新能源技术，其通过光伏太阳能系统的一体化应用，结合智能控制技术能够有效利用太阳能为居民住宅提供取暖、制冷、照明等系列能源供应。本文结合庄浪县某住宅小区实例，探讨分析了中高层节能建筑中太阳能利用技术的特点与应用价值，旨在提供一定参考借鉴。
【关键词】节能建筑；太阳能；热利用；取暖
O引言
随着科学技术水平的不断提升，我国民用住宅的建设与使用呈现出了智能化、节能化的整体特征，为实现低碳经济、可持续发展创造了先决条件。在节能建筑的使用过程中，使用太阳能光伏系统，能够有效减少传统常规能源的使用，对于降低污染，维护生态环境质量有着至关重要的作用。
1节能建筑中太阳能利用技术的特点
1.1太阳能节能照明技术特点
在当前的住宅小区内部，通过加设一部分光伏太阳能系统，可在小区基础电力系统的基础上，合理利用空间进行太阳能发电，为中高层节能建筑小区公共区域进行照明电力供给。另外，太阳能光伏照明系统智能化较高，通过部分感应系统的控制作用，能够实现有人开灯，无人关闭的控制效果，有效满足公共区域照明需求。
1.2太阳能节能取暖技术特点
节能建筑太阳能取暖系统由光伏集热系统和取暖供给系统组成。太阳能取暖系统工作过程中，通过温度感应系统的反馈结果进行自动调节，完成系统内部冷热水体的温度循环，同时感应并控制住宅内部的温差循环，在循环作用下环境达到预设温度后系统暂停工作。在太阳照度不理想的低温或阴雨降雪的天气条件下，系统将启动辅助电力能源进行加温作用，以满足该条件下的取暖需求。
2中高层节能建筑太阳能利用技术应用实例研究
庄浪县某住宅小区总建筑总面积为28432m?，根据节能建筑的实际需求与设计原则，选用太阳能光伏系统进行照明与取暖能源供应。
2.1太阳能利用条件
庄浪县气候属大陆性季风区，年平均气温7.9℃；降雨偏少，年均降雨量为547.8毫米；光热资源丰富，年均日照时为2179小时，在我国划分的四个太阳能辐射资源带中，属于资源一般带（Ⅲ带）。
2.2太阳能照明技术应用
该节能建筑小区太阳能照明系统使用单晶硅光伏电池，每支光伏太电池最大功率220W。在理想温度与光照条件下，每天可产生并存储电能5kW，并通过智能照明系统控制小区公共区域照明供给。太阳能照明系统光源为20W灯具30支，根据上述光伏电池电能供应能力计算，可在连续48h日照条件下为小区公共区域照明提供理想的电能供应。
2.3太阳能热利用技术应用
结合庄浪县气候规律与小区实际情况，使用IES软件分析该小区节能建筑能耗需求，模拟结果为总采暖负荷2010kW，总制冷负荷1550kW。
（1）太阳能集热器的选取
当前，太阳能取暖系统应用较为普遍的是普通真空管集热器，该类型集热器中温段热效率较低，并存在炸管危险，使用效果并不理想。结合该小区节能建筑取暖需求与太阳能取暖技术的应用趋势，该小区使用三维内聚光真空管集热器作为太阳能取暖集热器，该型号集热器在80℃以上的中温段取暖效率较高，安全性能更为理想。
（2）太阳能利用计算
小区节能建筑取暖太阳能利用的计算，是在参考庄浪县太阳辐照强度、平均日照时间、气候温度规律等资料的基础上进行的，计算获得太阳能取暖系统设计得热功率后，进一步结合该平均功率获得机组功率参数。取暖水箱参数的获得，则需考虑箱体保温系数与建筑用热需求，从而确定高温集热水箱的体积参数。
（3）能源方案
根据住宅小区的用热情况及客户的需求，该节能建筑小区设置的太阳能集热器面积为2856㎡。太阳能集热系统夏季制冷，冬季采暖，四季生活提供热水。
夏季：通过集热器，系统提供83℃-88℃的热源驱动太阳能专用机组，产生7℃～12℃的冷冻水。通过室内末端进行室内制冷，晚上利用空调机组余热来满足居民生活热水用热（6O℃）。
冬季：太阳能产生的30℃～35℃热水通到室内辐射吊顶末端进行室内辐射采暖。冬季太阳能产生的热水首先满足居民生活热水用热（60℃），多余热量盈余夜间辐射吊顶采暖（4O℃）。
四季：满足居民生活用水（最高用水量82t/d），满足锅炉预热。
3中高层节能建筑太阳能利用技术应用价值分析
3.1用户抽样调查
用户抽样调查显示，该节能建筑小区太阳能利用技术应用具有以下优点：
（1）室内冬暖夏凉。小区建筑应用智能化温度地板进行地面取暖，冬季室内温度维持在18℃以上，与普通建筑相比冬季取暖费用降低60%左右；夏季制冷不需要使用空调，室内温度可控制在28.5℃范围之内；
（2）建筑热水供应实现了24小时不间断，满足的家庭的日常用热需求，具有较好的节能效果与安全性；
（3）采用智能温度控制系统的太阳能取暖系统，温度控制更为便捷，室内环境温度适中维持在适宜水平，居民体感舒适；
（4）该节能建筑使用节水系统，提高了水资源利用效率，节水50%左右。
3.2应用价值分析
（1）太阳能照明效益分析
该小区安装的30支20W照明灯具集光照明系统，大致每天可以10 h不开灯。全年节能效果分析，可知安装集光照明系统后，安装太阳能照明系统每年可节省电费36800-18325 =18475（元）。
（2）太阳能热利用效益分析
热利用效益的核算可将建筑取暖需求换算为标准煤用量进行计算，现阶段标准煤价格为1200元/t，该节能建筑小区使用太阳能热利用技术全年可减少燃烧标准煤57t，即全年可节省68.5万元。
（3）环境效益分析
太阳能利用技术最大的优势在于环保效益，采用该技术进行小区照明、采暖能源供应，每年可节约标准煤57t，减少 排放1519t，减少 排放13t，减少 排放29t，减少粉尘排放49t。
结语
综上所述，节能建筑的出现是环境可持续发展的现实需要，也是建筑业发展的必然趋势。在节能建筑中全面推广太阳能利用技术是顺应世界潮流，响应政府的号召，有利于环保节能，有利于提高生活品质，降低生活成本。
参考文献
[1]刘铭.民用建筑太阳能热利用系统节能效益分析[D].清华大学，2012.
[2]沈雪，杨秋伟，李小琪.建筑节能及太阳能建筑应用研究综述[J].门窗，2012，05：30-31+33.
[3]郄昭昭.太阳能建筑一体化设计[D].河北工业大学，2007.
【关键词】节能建筑；太阳能；热利用；取暖
O引言
随着科学技术水平的不断提升，我国民用住宅的建设与使用呈现出了智能化、节能化的整体特征，为实现低碳经济、可持续发展创造了先决条件。在节能建筑的使用过程中，使用太阳能光伏系统，能够有效减少传统常规能源的使用，对于降低污染，维护生态环境质量有着至关重要的作用。
1节能建筑中太阳能利用技术的特点
1.1太阳能节能照明技术特点
在当前的住宅小区内部，通过加设一部分光伏太阳能系统，可在小区基础电力系统的基础上，合理利用空间进行太阳能发电，为中高层节能建筑小区公共区域进行照明电力供给。另外，太阳能光伏照明系统智能化较高，通过部分感应系统的控制作用，能够实现有人开灯，无人关闭的控制效果，有效满足公共区域照明需求。
1.2太阳能节能取暖技术特点
节能建筑太阳能取暖系统由光伏集热系统和取暖供给系统组成。太阳能取暖系统工作过程中，通过温度感应系统的反馈结果进行自动调节，完成系统内部冷热水体的温度循环，同时感应并控制住宅内部的温差循环，在循环作用下环境达到预设温度后系统暂停工作。在太阳照度不理想的低温或阴雨降雪的天气条件下，系统将启动辅助电力能源进行加温作用，以满足该条件下的取暖需求。
2中高层节能建筑太阳能利用技术应用实例研究
庄浪县某住宅小区总建筑总面积为28432m?，根据节能建筑的实际需求与设计原则，选用太阳能光伏系统进行照明与取暖能源供应。
2.1太阳能利用条件
庄浪县气候属大陆性季风区，年平均气温7.9℃；降雨偏少，年均降雨量为547.8毫米；光热资源丰富，年均日照时为2179小时，在我国划分的四个太阳能辐射资源带中，属于资源一般带（Ⅲ带）。
2.2太阳能照明技术应用
该节能建筑小区太阳能照明系统使用单晶硅光伏电池，每支光伏太电池最大功率220W。在理想温度与光照条件下，每天可产生并存储电能5kW，并通过智能照明系统控制小区公共区域照明供给。太阳能照明系统光源为20W灯具30支，根据上述光伏电池电能供应能力计算，可在连续48h日照条件下为小区公共区域照明提供理想的电能供应。
2.3太阳能热利用技术应用
结合庄浪县气候规律与小区实际情况，使用IES软件分析该小区节能建筑能耗需求，模拟结果为总采暖负荷2010kW，总制冷负荷1550kW。
（1）太阳能集热器的选取
当前，太阳能取暖系统应用较为普遍的是普通真空管集热器，该类型集热器中温段热效率较低，并存在炸管危险，使用效果并不理想。结合该小区节能建筑取暖需求与太阳能取暖技术的应用趋势，该小区使用三维内聚光真空管集热器作为太阳能取暖集热器，该型号集热器在80℃以上的中温段取暖效率较高，安全性能更为理想。
（2）太阳能利用计算
小区节能建筑取暖太阳能利用的计算，是在参考庄浪县太阳辐照强度、平均日照时间、气候温度规律等资料的基础上进行的，计算获得太阳能取暖系统设计得热功率后，进一步结合该平均功率获得机组功率参数。取暖水箱参数的获得，则需考虑箱体保温系数与建筑用热需求，从而确定高温集热水箱的体积参数。
（3）能源方案
根据住宅小区的用热情况及客户的需求，该节能建筑小区设置的太阳能集热器面积为2856㎡。太阳能集热系统夏季制冷，冬季采暖，四季生活提供热水。
夏季：通过集热器，系统提供83℃-88℃的热源驱动太阳能专用机组，产生7℃～12℃的冷冻水。通过室内末端进行室内制冷，晚上利用空调机组余热来满足居民生活热水用热（6O℃）。
冬季：太阳能产生的30℃～35℃热水通到室内辐射吊顶末端进行室内辐射采暖。冬季太阳能产生的热水首先满足居民生活热水用热（60℃），多余热量盈余夜间辐射吊顶采暖（4O℃）。
四季：满足居民生活用水（最高用水量82t/d），满足锅炉预热。
3中高层节能建筑太阳能利用技术应用价值分析
3.1用户抽样调查
用户抽样调查显示，该节能建筑小区太阳能利用技术应用具有以下优点：
（1）室内冬暖夏凉。小区建筑应用智能化温度地板进行地面取暖，冬季室内温度维持在18℃以上，与普通建筑相比冬季取暖费用降低60%左右；夏季制冷不需要使用空调，室内温度可控制在28.5℃范围之内；
（2）建筑热水供应实现了24小时不间断，满足的家庭的日常用热需求，具有较好的节能效果与安全性；
（3）采用智能温度控制系统的太阳能取暖系统，温度控制更为便捷，室内环境温度适中维持在适宜水平，居民体感舒适；
（4）该节能建筑使用节水系统，提高了水资源利用效率，节水50%左右。
3.2应用价值分析
（1）太阳能照明效益分析
该小区安装的30支20W照明灯具集光照明系统，大致每天可以10 h不开灯。全年节能效果分析，可知安装集光照明系统后，安装太阳能照明系统每年可节省电费36800-18325 =18475（元）。
（2）太阳能热利用效益分析
热利用效益的核算可将建筑取暖需求换算为标准煤用量进行计算，现阶段标准煤价格为1200元/t，该节能建筑小区使用太阳能热利用技术全年可减少燃烧标准煤57t，即全年可节省68.5万元。
（3）环境效益分析
太阳能利用技术最大的优势在于环保效益，采用该技术进行小区照明、采暖能源供应，每年可节约标准煤57t，减少 排放1519t，减少 排放13t，减少 排放29t，减少粉尘排放49t。
结语
综上所述，节能建筑的出现是环境可持续发展的现实需要，也是建筑业发展的必然趋势。在节能建筑中全面推广太阳能利用技术是顺应世界潮流，响应政府的号召，有利于环保节能，有利于提高生活品质，降低生活成本。
参考文献
[1]刘铭.民用建筑太阳能热利用系统节能效益分析[D].清华大学，2012.
[2]沈雪，杨秋伟，李小琪.建筑节能及太阳能建筑应用研究综述[J].门窗，2012，05：30-31+33.
[3]郄昭昭.太阳能建筑一体化设计[D].河北工业大学，2007.