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【摘要】现阶段，太阳能系统在建筑中的应用越来越广泛。本文主要对不同类型的太阳能系统在建筑系统中的应用进行探讨。
【关键词】建筑系统；太阳能系统；光伏
随着社会经济的发展，对能源的需求越来越大，对不可再生能源的消耗也越来越大，能源危机日益凸显，在这种环境下，公众已对环境问题和能源供应问题的保护意识不断增强。现阶段，利用可再生能源代替不可再生能源实现社会经济的可持续发展已迫在眉睫。本文主要对不同类型的太阳能系统在建筑系统中的应用展开探讨，以期促进太阳能系统在建筑领域的发展。
1、阳台壁挂式太阳能热水系统
太阳能热水系统主要有阳台壁挂式（图1）、集中集热-分户储热以及组合式太阳能热水系统。
以合肥瑶海某小区为例，该小区建筑面积总共有16.36平方米，楼层为19-34层，共有708户，采用的太阳能热水系统是阳台壁挂平板式。每户集热器面积为1.8-2平方米，储热水箱体积为100升。
1.1太阳能热水系统的构成
该系统主要使用平板型集热器，集热器在阳台外侧固定安装，集热器和水箱分体安装；采用二次温差循环，防冻、防垢；水箱一般采用双层夹套搪瓷胆中胆水箱，内胆材料为蓝钛金刚搪瓷，不结垢、耐腐蚀、寿命长；用水主要是采用顶水式；支架主要采用镀锌的角钢支架，坚固耐用、抗风雪；辅助热源的电加热管具有很强的耐干烧性能和抗腐蚀性能，是经氮化处理之后制造而成，插头防漏电。
1.2太阳能热水系统的管道及水箱
太阳能热水管道及水箱是太阳能热水系统重要的组成部分，在建筑系统中，由于太阳能热水管道及水箱裸露在露天环境中，很容易出现腐蚀、冻结和堵塞的现象，因此其也是太阳能系统在建筑系统应用过程中的重点。
在合肥瑶海某小区建设工程中，太阳能热水管道选择了PPR聚丙烯热水型塑料管材和热镀锌钢管作为主要材料。在出水的情况下，集热管上端的温度能够达到99摄氏度，无水的情况下能够达到200摄氏度，在出水15米和进水1.5米的范围内选用具有更高使用温度的热镀锌钢管。出于节约考虑，其他部分可使用PPR聚丙烯热水塑料管材，其使用温度一般为80摄氏度，而且具有较小的变形应力和较好的可挠性，安装便利，保温效果好，还可以对停泵水锤的破坏力进行部分吸收。在布置管道时，采取的是L型布置模式，属于伸缩补偿，并波纹补偿器更为經济实用。将管道水平安装后，使用角钢或槽钢作为托架，未使用密集型的支架。由于在太阳能集热器对水进行加热的过程中会产生水垢，因此还要安装除垢器，保障整个太阳能热水系统的正常运行。在本工程中除了加装电子除垢器外，还采取了管道防冻、管道留斜度、保温等措施。
热水箱中要同时进行几项不同的工序，才能利用太阳能对水进行加热，包括采集太阳能、输入冷水、输出热水，因此在本工程中设置了三个热水箱，在热水箱下部插入水管，这样有利于使回箱的水流具有更低的搅拌散热，提高水箱的保温性。根据调查，在箱底插入回水管比箱顶射流回水的保温效果高一倍[1]。在存储的过程中，水箱中的热水会发生散热，因此除了在水箱底部设置吸水口之外，还要在侧部增加阀门和出水管，并配合使用配重、绳索和滑轮，通过转动式排水管来进行排水，并在管道上设置温度表，监测出水水温。为了避免当热水箱中的热量较少时产生较大的加热损失，在热水箱中要设置浮顶式保温盖。在本次工程中，保温盖选用的材质是岩棉、玻璃棉等不燃保温材料，内里安装金属壳，作为支撑。
2、太阳能路灯
我国早在上世纪70年代就已经在应用太阳能照明灯，主要是为了解决无电源地区的照明问题。太阳能路灯主要是由蓄电池、太阳能电池组件、控制器以及LED灯具和灯架的组合，形成一整套的太阳能路灯系统。太阳能路灯系统在白天主要是由太阳能电池来吸收太阳能光子能量产生的电能，之后再利用控制器将电能储存在蓄电池中，当夜幕降临，或者是光照度较低时，太阳能蓄电池利用控制器向光源供电，供电到一定时间后自动切断。太阳能路灯的最大优点就是使用的能源清洁，太阳能电池板通过吸收光线将之转换成电能，在将电能储存在蓄电池中，不需要消耗其他电能[2]。进行太阳能路灯的安装时，不需要外部的线路和电源，也不需要铺设电线管道。
就目前而言，太阳能灯具的应用已经非常广泛，但是太阳能路灯在光效、功率以及使用寿命上存在一些问题，比如说，施工现场，太阳能路灯在某些区域还是不能满足照明的要求，光线的覆盖范围较窄，一般在6-7米左右，超出七米之后会变得昏暗不清，而且亮度也不均匀。但是在建筑系统中的应用却越来越广泛，比如说太阳能草坪灯、太阳能路灯、太阳能庭院灯以及太阳能地下停车场灯等。
以合肥瑶海区某工程为例，合肥地区太阳能辐射总量只有4200-5000MJ/m2。年平均日照在1941-2257小时左右，太阳能辐射总量大约在4126-4598J/m2。该工程的居住区内道路分为小区路、楼栋之间的小路、组团路、居住区道路四级。其中居住区道路的红线宽度不低于20米；小区路的路面宽度是在6-9米左右，组团路的路面宽度在3-5米左右；楼栋之间的小路路面宽度不低于2.5米。对于该工程的住宅区小区路的太阳能路灯布置，该工程采取每20米进行一个路灯布置，而且是同侧布灯。由于组团路宽为五米，宅间小路的宽度是三米，所以该工程的小区户外环境设计为庭园式，庭园式的照明就可以作为景观，又可以发挥出室外照明的饰景功能，可以消灭照明死角，方便人们活动。经过相关工作人员的测量，该小区的平均照度等于7.2lx，和《城市道路照明设计标准》的规定相对照，超出了平均照度5lx的要求，所以能够满足该小区的道路照明。另外照明的平均宽度等于0.33cd/m2，也满足相关规定。
从经济性的层面来看，太阳能路灯是清洁能源，单个路灯就是小型发电机，实现电能的自供自给，所以太阳能路灯不需要外部线路和电源，也不会进行电线管道的铺设。然而，太阳能路灯的造价还是比较高，主要原因是受到太阳能电池板的转换效率以及生产成本、蓄电池技术等的影响。因此，就产品本身来说，太阳能路灯的造价相对较高，但是在运行费用方面，普通灯具要高于太阳能灯具，而且只会越来越高；相对来说太阳能灯具的安全性比较高，很少会出现安全隐患；在寿命方面，太阳能灯具也比普通灯具的寿命高很多[3]。该工程使用的太阳能路灯一共有33套，每套单价5600元，该地区的普通路灯造价是2700元每套，还要包括其他的一些电费、维护费用以及配套费用。太阳能路灯的初期投资高出普通路灯的95700元，从资金的时间因素来考虑，根据投资回收期的原理，太阳能路灯回收期为9.5年，而且太阳能路灯系统不需要外力辅助，一年节省电费1.6万元，性能稳定，安全性高，完全可以在回收期内收回太阳能路灯的成本。由此可知，太阳能路灯在建筑系统中的应用具有很高的经济性，可行性也很高。
结语：
综上所述，就目前而言，太阳能板在建筑系统中的应用大多都是多晶硅太阳能电池板；太阳能路灯在建筑系统中的应用相对来说比较广泛，而且经济性高，可行性高。本文主要介绍了阳台壁挂式太阳能热水系统在建筑系统中的应用，并对太阳能板和太阳能路灯在建筑系统中的应用进行探讨，仅供相关人士参考。
参考文献：
[1]李国斌.建筑一体化太阳能热水系统应用技术研究[J].门窗，2015（12）.
[2]孙峙峰，袁静，王选，等.太阳能新风系统在被动式超低能耗建筑中的应用分析[J].建筑节能，2016（08）.
[3]李东青.太阳能热水系统在建筑专业中的设计要点[J].低碳世界，2017（08）.
【关键词】建筑系统；太阳能系统；光伏
随着社会经济的发展，对能源的需求越来越大，对不可再生能源的消耗也越来越大，能源危机日益凸显，在这种环境下，公众已对环境问题和能源供应问题的保护意识不断增强。现阶段，利用可再生能源代替不可再生能源实现社会经济的可持续发展已迫在眉睫。本文主要对不同类型的太阳能系统在建筑系统中的应用展开探讨，以期促进太阳能系统在建筑领域的发展。
1、阳台壁挂式太阳能热水系统
太阳能热水系统主要有阳台壁挂式（图1）、集中集热-分户储热以及组合式太阳能热水系统。
以合肥瑶海某小区为例，该小区建筑面积总共有16.36平方米，楼层为19-34层，共有708户，采用的太阳能热水系统是阳台壁挂平板式。每户集热器面积为1.8-2平方米，储热水箱体积为100升。
1.1太阳能热水系统的构成
该系统主要使用平板型集热器，集热器在阳台外侧固定安装，集热器和水箱分体安装；采用二次温差循环，防冻、防垢；水箱一般采用双层夹套搪瓷胆中胆水箱，内胆材料为蓝钛金刚搪瓷，不结垢、耐腐蚀、寿命长；用水主要是采用顶水式；支架主要采用镀锌的角钢支架，坚固耐用、抗风雪；辅助热源的电加热管具有很强的耐干烧性能和抗腐蚀性能，是经氮化处理之后制造而成，插头防漏电。
1.2太阳能热水系统的管道及水箱
太阳能热水管道及水箱是太阳能热水系统重要的组成部分，在建筑系统中，由于太阳能热水管道及水箱裸露在露天环境中，很容易出现腐蚀、冻结和堵塞的现象，因此其也是太阳能系统在建筑系统应用过程中的重点。
在合肥瑶海某小区建设工程中，太阳能热水管道选择了PPR聚丙烯热水型塑料管材和热镀锌钢管作为主要材料。在出水的情况下，集热管上端的温度能够达到99摄氏度，无水的情况下能够达到200摄氏度，在出水15米和进水1.5米的范围内选用具有更高使用温度的热镀锌钢管。出于节约考虑，其他部分可使用PPR聚丙烯热水塑料管材，其使用温度一般为80摄氏度，而且具有较小的变形应力和较好的可挠性，安装便利，保温效果好，还可以对停泵水锤的破坏力进行部分吸收。在布置管道时，采取的是L型布置模式，属于伸缩补偿，并波纹补偿器更为經济实用。将管道水平安装后，使用角钢或槽钢作为托架，未使用密集型的支架。由于在太阳能集热器对水进行加热的过程中会产生水垢，因此还要安装除垢器，保障整个太阳能热水系统的正常运行。在本工程中除了加装电子除垢器外，还采取了管道防冻、管道留斜度、保温等措施。
热水箱中要同时进行几项不同的工序，才能利用太阳能对水进行加热，包括采集太阳能、输入冷水、输出热水，因此在本工程中设置了三个热水箱，在热水箱下部插入水管，这样有利于使回箱的水流具有更低的搅拌散热，提高水箱的保温性。根据调查，在箱底插入回水管比箱顶射流回水的保温效果高一倍[1]。在存储的过程中，水箱中的热水会发生散热，因此除了在水箱底部设置吸水口之外，还要在侧部增加阀门和出水管，并配合使用配重、绳索和滑轮，通过转动式排水管来进行排水，并在管道上设置温度表，监测出水水温。为了避免当热水箱中的热量较少时产生较大的加热损失，在热水箱中要设置浮顶式保温盖。在本次工程中，保温盖选用的材质是岩棉、玻璃棉等不燃保温材料，内里安装金属壳，作为支撑。
2、太阳能路灯
我国早在上世纪70年代就已经在应用太阳能照明灯，主要是为了解决无电源地区的照明问题。太阳能路灯主要是由蓄电池、太阳能电池组件、控制器以及LED灯具和灯架的组合，形成一整套的太阳能路灯系统。太阳能路灯系统在白天主要是由太阳能电池来吸收太阳能光子能量产生的电能，之后再利用控制器将电能储存在蓄电池中，当夜幕降临，或者是光照度较低时，太阳能蓄电池利用控制器向光源供电，供电到一定时间后自动切断。太阳能路灯的最大优点就是使用的能源清洁，太阳能电池板通过吸收光线将之转换成电能，在将电能储存在蓄电池中，不需要消耗其他电能[2]。进行太阳能路灯的安装时，不需要外部的线路和电源，也不需要铺设电线管道。
就目前而言，太阳能灯具的应用已经非常广泛，但是太阳能路灯在光效、功率以及使用寿命上存在一些问题，比如说，施工现场，太阳能路灯在某些区域还是不能满足照明的要求，光线的覆盖范围较窄，一般在6-7米左右，超出七米之后会变得昏暗不清，而且亮度也不均匀。但是在建筑系统中的应用却越来越广泛，比如说太阳能草坪灯、太阳能路灯、太阳能庭院灯以及太阳能地下停车场灯等。
以合肥瑶海区某工程为例，合肥地区太阳能辐射总量只有4200-5000MJ/m2。年平均日照在1941-2257小时左右，太阳能辐射总量大约在4126-4598J/m2。该工程的居住区内道路分为小区路、楼栋之间的小路、组团路、居住区道路四级。其中居住区道路的红线宽度不低于20米；小区路的路面宽度是在6-9米左右，组团路的路面宽度在3-5米左右；楼栋之间的小路路面宽度不低于2.5米。对于该工程的住宅区小区路的太阳能路灯布置，该工程采取每20米进行一个路灯布置，而且是同侧布灯。由于组团路宽为五米，宅间小路的宽度是三米，所以该工程的小区户外环境设计为庭园式，庭园式的照明就可以作为景观，又可以发挥出室外照明的饰景功能，可以消灭照明死角，方便人们活动。经过相关工作人员的测量，该小区的平均照度等于7.2lx，和《城市道路照明设计标准》的规定相对照，超出了平均照度5lx的要求，所以能够满足该小区的道路照明。另外照明的平均宽度等于0.33cd/m2，也满足相关规定。
从经济性的层面来看，太阳能路灯是清洁能源，单个路灯就是小型发电机，实现电能的自供自给，所以太阳能路灯不需要外部线路和电源，也不会进行电线管道的铺设。然而，太阳能路灯的造价还是比较高，主要原因是受到太阳能电池板的转换效率以及生产成本、蓄电池技术等的影响。因此，就产品本身来说，太阳能路灯的造价相对较高，但是在运行费用方面，普通灯具要高于太阳能灯具，而且只会越来越高；相对来说太阳能灯具的安全性比较高，很少会出现安全隐患；在寿命方面，太阳能灯具也比普通灯具的寿命高很多[3]。该工程使用的太阳能路灯一共有33套，每套单价5600元，该地区的普通路灯造价是2700元每套，还要包括其他的一些电费、维护费用以及配套费用。太阳能路灯的初期投资高出普通路灯的95700元，从资金的时间因素来考虑，根据投资回收期的原理，太阳能路灯回收期为9.5年，而且太阳能路灯系统不需要外力辅助，一年节省电费1.6万元，性能稳定，安全性高，完全可以在回收期内收回太阳能路灯的成本。由此可知，太阳能路灯在建筑系统中的应用具有很高的经济性，可行性也很高。
结语：
综上所述，就目前而言，太阳能板在建筑系统中的应用大多都是多晶硅太阳能电池板；太阳能路灯在建筑系统中的应用相对来说比较广泛，而且经济性高，可行性高。本文主要介绍了阳台壁挂式太阳能热水系统在建筑系统中的应用，并对太阳能板和太阳能路灯在建筑系统中的应用进行探讨，仅供相关人士参考。
参考文献：
[1]李国斌.建筑一体化太阳能热水系统应用技术研究[J].门窗，2015（12）.
[2]孙峙峰，袁静，王选，等.太阳能新风系统在被动式超低能耗建筑中的应用分析[J].建筑节能，2016（08）.
[3]李东青.太阳能热水系统在建筑专业中的设计要点[J].低碳世界，2017（08）.