淺析太陽能光熱光電建筑工程及其實例

摘 要：隨著經濟的快速發展，工業、農業、交通運輸業以及居民生活等對能源的需求越來越迫切，而反觀傳統能源的快速枯竭，極大的加劇了能源供需之間的矛盾，隨著矛盾的不斷加劇，現階段能源供給問題已經成為全人類面臨的重要難題。開發利用新能，取代傳統能源提供人力生產生活所必需的能源供給，已經成為現階段，人類發展的重要出路。太陽能作為可再生能源，具有清潔、高效、取之不盡用之不竭的優點，加強太陽能的應用，特別是在建筑領域的應用，將極大的促進人類新能源利用的不斷發展。

關鍵詞：建筑功能；太陽能；光熱光電；節能環保

隨著人類世界傳統能源供給危機的不斷加劇，國內外學者紛紛將目光投向了新能源和可再生能源的開發和利用研究領域中去。在此期間，風能、地熱能、水能以及太陽太陽能等新的能源種類被不斷的被開發，并投入使用，極大的緩解了現階段所面臨的能源供給壓力。在已知的幾種新能源利用中，太陽能作為清潔高效、取之不竭，用之不盡的能源類型，備受高達廣大研究人員的青睞。現階段太陽能也已在熱水器領域得到了較為成熟的應用開發，另外在汽車動力提供、發電等領域也取得了不錯的成績，本文主要探討，太陽能在建筑工程中的應用，以期通過本文的研究，為建筑工程行業提供新能源利用的借鑒和參考，從而為我國建筑行業的和諧發展提供有益的建議。

1 太陽能建筑概述

所謂太陽能建筑是指那些將太陽能的開發利用與傳統建筑相結合在一起進行設計的建筑類型。在太陽能建筑中，主要包含了兩層重要的含義。①太陽能建筑所利用的能源是太陽能，而不是礦物質或者電能等能源。②太陽能的利用與傳統建筑的結合是指將建筑功能的發揮所需要的能量落實到太陽能之上，使兩者實現完美的融合。現階段應用最廣泛的太陽能熱水器采用的架設與建筑頂層的做法，并沒有實現與建筑的融合，因此不能稱之為太陽能建筑。

太陽能建筑設計理念的提出是隨著傳統能源危機的不斷加劇，新能源開發利用的程度不斷加深而出現的，它反映了人們環保意識和節能意識的提升，同時也彰顯出現階段的人們對于太陽能利用的重視程度已經達到了前所未有的高度。

太陽能與建筑的有機結合，是能源開發利用和社會發展的必然趨勢，建筑企業要向在激烈的市場競爭中不至于被對手和潮流所拋棄，就應當在今后的工程施工過程中，不斷的加強太陽能建筑的研究、設計、建筑、維護和改造等知識的思考和應用。

太陽能建筑對于建筑工程施工企業而言，是一個全新的領域和概念，同時也是一次重大的改革。而改革的進行，需要一個過程，在這個過程中需要工程設計單位、投資單位和施工單位的共同配合，同時還需要政府機構的大力支持和扶持，只有在各方的共同努力下，才能期待我國太陽能建筑之類的節能環保建筑工程得以推廣和利用，從而為人力自身環境的改善作出巨大的貢獻。

2 光電太陽能建筑

現階段常見的光電太陽能建筑主要分為兩類。一類是斜屋面鋁邊框組合型的光電太陽能建筑。一類為透光型的光電太陽能建筑。

采用斜屋面鋁邊組合型的太陽能建筑設計能夠很好的解決光伏發電和建筑的一體化結合過程中產生的鏈接問題，能夠實現建筑的防滲漏、防風、電纜連接、構建邊框接地極背面通風等設計要求。例如圖1所示，便是斜屋面鋁邊組合型光電太陽能建筑的一種。

透光型光電太陽能建筑主要是由透光光伏構建組成，其應用具有充分利用太陽能進行發電來實現建筑的節能環保要求以及將光伏集成到幕墻及屋頂以代替傳統建筑所需要的受光面積問題的特點，能夠極大的降低太陽能發電系統的成本。

3 光熱太陽能建筑及其實例

光熱太能建筑是太陽能最早應用與建筑工程的方式。比如，應用建筑的朝向及透光玻璃進行光照取暖、照明等。還有一種太陽能光熱應用，被廣泛的應用于節能建筑的設計中去，那便是特朗伯集熱墻。原理圖如圖2所示。

特朗伯集熱墻通過將集熱墻的向陽面的墻體表面進行深顏色涂抹，以獲取吸熱效果，同時大幅度降低輻射，充分發揮該墻體的集熱器和儲熱器的功能，帶到夜晚時分，該墻體便會產生放熱，以供房間內升溫保溫所用。在距離外墻約十厘米的地方安裝玻璃亦或者是透明物體，在有陽光的白日，使得被加熱空氣通過空氣間層，經過屋頂和底部的通風口，向屋內供暖，夜晚時通過墻體的儲熱功能向房間內供熱。由于該設計方案最找是由特朗伯博士提出的，因此被稱作為特朗伯墻。

勃朗特墻在應用的過程中，夜晚要關閉通風孔，并在玻璃和墻體之間建設保溫窗簾。以便墻體在向周圍的空氣中散熱并與周遭空氣發生對流的過程中不會產生過多的熱量流失。將混凝土墻亦或者復合鋼板作為圍護結構，這是由于熱惰性較大，溫度的波動時間會被延長，從而對眼見圍護結構內的表面保溫有較大的好處。混凝土墻因用途的不同，將會產生較大的差異，一般來講以400mm到500mm為最佳。

在我國西藏地區，由于海拔普遍較高，太陽輻射較為嚴重，加強太陽能的利用能夠產生較大的經濟效益。現階段西藏地區許多地方都已經建設了獨立型太陽能發電站的蓄電池房和設備控制房都是采用的特朗伯墻的原理，該原理的應用極大的緩解了冬季溫度過低影響蓄電池正常運轉的問題，取得了較好的經濟效益，工程實例圖如圖3所示。

4 結 語

太陽能作為新能源利用過程中的佼佼者，給世界能源危機的緩解做出了巨大貢獻。房屋建筑作為傳統高能耗的重要領域，加強太陽能在建筑工程中的應用，必將產生較大的能源效益、環保效益和經濟效益。

參考文獻

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