关于暖通空调中太阳能问题的思考与探讨.doc

1、关于暖通空调中太阳能问题的思考与探讨【摘要】本文首先介绍了太阳能技术在建筑中的几种应用方式，然后分析了其基础原理及优缺点。最后阐述了太阳能技术在其它方面的应用，通过分析总结可知将太阳能技术应用于暖通空调业，对于节能与环保有着巨大的现实意义。 【关键词】集群式太阳能；供热制冷；太阳能光伏电池 一、太阳能技术在建筑中的主要应用方式分析研究 1、太阳能热水系统与建筑相结合的技术。目前我国的太阳能热水器行业已经日趋成熟，但是太阳能热水器如何与建筑的使用功能及建筑美观相结合，仍是目前我们要研究的重点。具体应注意以下几点：首先建筑的使用功能应与太阳能热水器的利用有机的结合在一起，形成多功能的建筑构件，巧妙

2、高效的利用空间，使建筑可利用太阳能的部分向阳面或屋顶得以充分利用；其次要同步规划设计，同步施工安装，节省太阳热水系统的安装成本和建筑成本，一次安装到位，避免后期施工对用户生活造成的不便以及对建筑以有结构的损害；三是综合考虑建筑结构和太阳能设备协调和谐，构造合理，使太阳热水系统和建筑融合为一体，不影响建筑的外观；最后应优先采用集中式系统，有利于平衡负荷和提高设备的利用效率。 2、集群式太阳能供热制冷装置的研究应用。集群式太阳能供热制冷装置通过热超导太阳能集热管、太阳能空气源热泵、吸收式制冷机等设备将太阳的光能首先转化为热能，使用太阳能再加上辅助加热方式，可直接用于采暖或制取热水。在夏天通过吸收式

3、制冷机可将热水转化为冷水，从而实现空调制冷。通过这样的方式实现太阳能冬季采暖、夏季制冷，一年四季制取热水，建筑的采暖、制冷能耗均来自太阳能，达到环保、节能的效果，为太阳能的使用开拓了一个新的领域。 3、被动式太阳能建筑设计及建造技术。目前，被动式太阳能建筑设计及建造技术要点是：开发利用各种新型的集热蓄热墙体和空气集热器，提高围护结构的保温隔热性能，合理设计窗墙比，使用高效节能窗并考虑夜间移动保温设计，加强自动控制与运行维护，采用有效的遮阳或其它被动式降温技术来解决夏季过热问题等。解决了以上的关键技术问题将大大提高被动式太阳能应用技术在建筑节能中的作用，不仅仅在农村，甚至在城市节能建筑中也大力推

4、广被动式太阳能应用技术。 4、太阳能光伏发电板与建筑的集成技术。该技术是指将太阳能光伏发电板设计在建筑物的屋顶或向阳墙面上，同时满足维护结构和太阳能发电的功能要求。目前我国已经有太阳能光伏幕墙的试点建筑，太阳能光伏幕墙是将太阳能电池与各类普通建筑玻璃结合制成可以发电的建筑材料，产品包括各种晶体硅与非晶硅太阳能光伏夹层玻璃、晶体硅与非晶硅太阳能光伏中空玻璃等，不仅具有发电功能，还具有独特的美学效果，同时不影响作为建筑材料的各项功能。 5、太阳能照明技术。太阳能照明技术在我国已经大范围应用起来，利用导光措施来完成室内在白天居室内主要活动场所的照明，利用高节能的 LV.D 面光源或点光源实现室内的夜

5、间照明，多种多样的太阳能室外灯具还可实现夜间道路、广场以及广告照明，既节约了能源又美化了环境。 二、太阳能在其它方面的应用问题分析研究 1、太阳能与热泵节能干燥技术。太阳能干燥室一般可分为温室型和集热器型两大类，实际应用中还有两者结合的半温室型或整体式太阳能干燥室。 （1）温室型太阳能干燥室。温室型太阳能干燥室是一种具有排湿口的温室。这种干燥室的东、西、南墙及倾斜屋顶均采用玻璃或塑料薄膜等透光材料，太阳能透过玻璃进入干燥室后，辐射能转换为热能，其转换效率取决于木材表面及墙体材料的吸收特性。一般将墙体（或吸热板）表面涂上黑色涂料以提高对太阳能的吸收率。温室型干燥室一般为自然通风，如有条件也可以装

6、风机实行强制通风，以加快木材的干燥速度。温室型干燥室的优点是：造价低；建造容易；操作简单；干燥成本低。它的缺点是：保温性能不好，昼夜温差大；干燥室容量少。 （2）集热器型太阳能干燥室。这类干燥室是利用太阳能空气集热器把空气加热到预定温度后，通入干燥室进行干燥作业的。从操作系统来看，此类型太阳能干燥室可以比较好地与常规能源干燥装置相结合，用太阳能全部或部分地代替常规能源。且集热器布置灵活，干燥室容量较大。但集热器型比温室型投资大，干燥成本高一些。集热器型干燥室都采取了强制通风，除集热器系统有风机外，干燥室内设有循环风机。集热器放置的倾角（包括温室型南面的倾角）与所处的纬度有关，冬季最大日射量收集

7、角之倾角为纬度加 10 ，夏季减 10。如北京地区为北纬 40 ，可取集热器安装角为 45 ，以适当照顾冬季太阳能的收集。一般情况下集热器倾角可取当地的纬度。根据干燥室湿度的大小和干燥工艺的要求，集热器与干燥室间可取开式或闭式循环。为克服太阳能间歇性供热的弱点，常需要与其他能源和供热装置联合。如太阳能一炉气，太阳能一蒸汽、太阳能一热泵除湿机等各种联合干燥。太阳能一热泵除湿机联合干燥是一种没有污染的比较理想的联合干燥方式。太阳能供热系统由太阳能集热器、风机、管路以及风阀组成。热泵除湿干燥机与普通热泵工作原理相同，具有蒸发器、压缩机、冷凝器与膨胀阀四大部件。但它具有除湿和热泵两个蒸发器，除湿蒸发器

8、中的制冷工质吸收从干燥室排出的湿空气的热量，使空气中水蒸气冷凝为水而排出，达到使干燥室降低湿度的目的。热泵蒸发器内的制冷工质从大气环境或太阳能系统供应的热风吸热，制冷工质携热量经压缩机至冷凝器处放出热量，同时加热来自干燥室的空气，使干燥室升温。木材干燥过程中，干燥室的供热与排湿由太阳能供热系统和热泵除湿机两者配合承担。二者既可以单独使用也可联合运行。如果天气晴朗气温高，可单独开启太阳能供热系统；阴雨天或夜间则启动热泵除湿机来承担木材干燥的供热与除湿。在多云或气温较低的晴天，可同时开启太阳能供热系统和干燥机，但从太阳能集热器出来的热空气不直接送入干燥室，而是经风管送向热泵蒸发器。此时由于送风温度

9、高于大气环境温度，故可明显提高热泵的工作效率。 2、太阳能光伏电池。光伏发电是太阳能应用的主要形式之一，光伏发电系统主要由太阳光伏电池（板） 、控制器和逆变器 3 大部分组成，是利用半导体材料的光生伏打效应直接将太阳辐射能转换为直流电，再利用逆变器将直流电变成交流电的技术。由于太阳能光伏冰箱可由直流电机驱动，只需利用光伏电池进行太阳能一直流电的一次转换即可，因此不需要逆变器。光伏电池按其材料不同，可分为晶体硅光伏电池、非晶硅光伏电池、多晶硅光伏电池、碲化镉光伏电池和砷化镓光伏电池等。无论使用何种材料，太阳能光伏电池都具有许多其它发电方式无法比拟的优点，包括不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单且寿命较长等，所以自从实用性硅太阳能光伏电池问世以来，世界上很快就开始了太阳能光伏发电的应用。 三、结语 太阳能作为一种健康、环保、可再生能源在空调业有着广阔的应用空间，因此我们应该大力发展太阳能技术，使它更好地利用于我们生产和生活的各个方面。 参考文献 1 贾 洁，李华钧，王少营，郑延玲.太阳能在建筑中的应用J.辽宁建材，2006 2 周恩泽，董 华，贾 颖，范 波.太阳能-热泵热源地板辐射供暖系统房间热力过程数学模型的研究J.流体机械，2006