淺談太陽能技術在新疆建筑中的運用

摘 要：文章分析了太陽能的優點和缺點，太陽能是世界上最清潔、儲備最豐富的可再生能源，是未來全球能源的主流發展方向，結合新疆地區溫變化大，日照時間長，降水量少，空氣干燥的氣候特點，提出了太陽能技術在建筑中的應用主要體現采暖、供電、制冷等方面使用。

關鍵詞：太陽能；新疆地區；建筑；節能

1 太陽能

太陽能（solar energy），是指太陽的熱輻射能，主要表現就是常說的太陽光線。現代太陽能的用途是發電或為熱水器提供能源。太陽提供的熱輻射能是地球上的生命生存所必需的條件。自古以來，人類就懂得用陽光曬干物件和制作食物。現如今，隨著化石燃料日益緊缺，太陽能的利用也越來越普遍，太陽能發電已經成為新興的可再生能源。其主要優缺點有以下幾方面。

1.1 優點

（1）普遍：太陽光的利用不受地域的限制，地球表面處處皆有，方便開發和利用。

（2）環保：太陽能屬于清潔能源，開發利用太陽能不會污染環境，對于節約資源，降低污染，改善環境有著至關重要的作用。

（3）巨大：太陽能提供的能量巨大，屬于世界上可開發的最大能源，地球表面每年可吸收的太陽輻射能約相當于130萬億噸煤燃燒獲得的能量。

（4）長久：太陽能一直長久的存在著，據目前太陽產生的核能速率估算，氫的貯存量足以維持上百億年，從這個角度上來講，可以說太陽的能量是無窮無盡的。

1.2 缺點

（1）分散性：盡管地球表面太陽輻射總量很大，但是能流密度卻很低。

（2）不穩定性：地理緯度、海拔高度、季節和晝夜等自然條件的限制以及天氣等隨機因素的影響，導致了太陽輻射的不穩定性和間斷性，這給太陽能的大規模應用造成了一定的困難。

（3）效率低和成本高：有的太陽能利用裝置成本較高，效率偏低，與常規能源相比競爭優勢不明顯，太陽能的利用受經濟性的制約較大。

太陽能是世界上最清潔、儲備最豐富的可再生能源，是未來全球能源的主流發展方向。近年來在節能、低碳之風勁吹的大背景下，建筑節能也成為社會各界普遍關注的熱點。

太陽能的綜合應用表現在：在夏熱冬冷的地區，尤其是能源需求大的城市，可以充分利用屋頂，通過高效能的太陽能采集設備，將太陽能轉化為日常所需的熱水，生活用電等，積少成多，充分節約不可再生資源。

2 新疆的氣候特點

新疆是明顯的溫帶大陸性氣候，其遠離海洋，四周有高山阻隔，形成了明顯的氣溫變化大，日照時間長，降水量少，空氣干燥。主要表現為：

*干燥；*冬冷夏熱；*氣溫日較差大；*日照豐富。

3 太陽能技術在建筑中的應用

3.1 太陽能熱水系統技術

為了不影響或者較少的影響建筑造型，一般都將太陽能集熱器，儲熱器設在多層建筑的屋頂，熱水分配管路與土建相配合，將各分戶的輔助加熱電線、上下冷熱水管等設置在管道井內。

3.2 太陽能空調制冷技術

太陽能空調主要分為光能轉換為電能的方式、直接利用兩種實現方式。光能轉換成電能，然后采用電力驅動家用空調和電冰箱或常規壓縮式制冷機進行制冷。另一種是直接利用太陽的熱能驅動吸收式和吸附式制冷機進行制冷，這種制冷方式的優點是成本低且無污染、無噪音，缺點是技術要求高。

3.3 太陽能供電儲能技術

在夜晚和陰雨天氣沒有太陽輻射，因此在太陽能供電儲能中需考慮增設輔助熱源或配備儲能設備，從而達到全天候應用。一般而言，采用電能和天然氣作為輔助熱源對環境影響較小，而電能和熱能的儲存則多應用于太陽能儲能。

3.4 太陽能技術在本地區建筑中的應用

新疆冬季長，寒冷，供暖時間一般從10月中旬開始，次年4月中旬結束，歷時半年之久。這會消耗大量的供熱能源，并且會造成空氣污染，增加霧霾天氣的產生。但是這種天氣特點卻對太陽能的應用有很大的便利。

在新疆地區對于太陽能技術在建筑中的運用可以從以下方面考慮：

*采用多種方式進行全年室內調溫。比如，在夏天日照充分的時候，將由太陽能產生的多余的能源存儲起來，用于夜晚和冬季的采暖使用。

*目前，市面上有的汽車玻璃帶有自動加熱功能，方便在寒冷的冬季，自動快速的去除汽車玻璃上的冰雪。可以考慮為新疆建筑中的玻璃加入這種技術，這樣在一定程度上可以為房屋升溫保暖，相對節省供暖能源。

4 結束語

太陽能是世界上最清潔、儲備最豐富的可再生能源，是未來全球能源的主流發展方向。在建筑領域的應用也越來越普遍，通過高效能的太陽能采集設備，將太陽能轉化為日常所需的熱水，生活用電等，積少成多，實現資源的持續利用。

作者簡介：夏青（1996，11-），女，新疆烏魯木齊市八一中學學生。