Napenergia-információk: Épület-energiahatékonysági technológia és Napenergia-zöld épületek alkalmazása és fejlesztési jövőképe

A napenergia-technológia használata a jövőben fontos módja lesz az embereknek energiát szerezni. Az emberi társadalmi tevékenységek során a földalatti erőforrások felhasználása már dilemma hiányával szembesült, amely kihat az emberi túlélésre. A napenergiával történő építkezés működőképes út lesz. Az épület energiatakarékossága nagy gondot jelent. A mai társadalom nagy figyelmet fordít az épületgépészet energiafogyasztására és az épületek használatának hosszú távú energiafogyasztására. Ezért elő kell mozdítani a napenergia építési technológiájának alkalmazását az épülettervezés energiatakarékossági követelményeinek megfelelően.

A napenergia-technológia használata a jövőben fontos módja lesz az embereknek energiát szerezni. Az emberi társadalmi tevékenységek során a földalatti erőforrások felhasználása már dilemma hiányával szembesült, amely kihat az emberi túlélésre. A napenergiával történő építkezés működőképes út lesz. Az épület energiatakarékossága nagy gondot jelent. A mai társadalom nagy figyelmet fordít az épületgépészet energiafogyasztására és az épületek használatának hosszú távú energiafogyasztására. Ezért elő kell mozdítani a napenergia építési technológiájának alkalmazását az épülettervezés energiatakarékossági követelményeinek megfelelően.

A napenergia-technológiát használják a legszélesebb körben az épület energiatakarékosságában. Jelenleg a napenergia-termelő rendszerek fotoelektromos konverziós aránya alacsony a napenergiához, és ezek a napenergia melegvíz és passzív napenergia-fűtési technológiák. Kína szoláris hőfénye és hője nagyrészt elvész, és a termikus â † ’elektromos â †’ hőenergia másodlagos átalakítása, a vízrendszer fejlesztése az 1980-as években kezdődött, de a napenergia egyszerűsítése növelte az energiát az átalakítás folyamatában, ill. terjedés. A veszteséget egyszerűen közvetlenül a háztartási víz fűtésévé alakítják, alacsony felhasználási szinten maradva, és a napenergia hasznosítási aránya alacsonyabb. A fenti helyzetre való tekintettel Európában a szolár melegvíz-rendszert főleg kiegészítő hőforrásként használják a hagyományos energiarendszerrel együtt történő működésre. Javasolja a napfalak, a fotovoltaikus modulok és az épületfalak integrálását. A napenergia-rendszer, amely ötvözi az áramtermelést, a fűtést, a szellőztetést és az épületvédő szerkezeteket, miközben az élő és a fürdő forró vizet szolgáltatja, szintén tipikus napenergia alacsony hőmérsékletű padlósugárzás az épület fűtéséhez. . A fal legkülső rétege a fotoelektromos függönyfal, az amper hőcserélő rendszer elve. Az épülettel való integráció a napenergiával működő vízmelegítő rendszer fejlesztésének céljává és irányává vált a friss levegő rendszer vagy a légkondicionálóba a felső légcsatornán keresztül bejutó közvetlen kisülési kamra révén; és a burkolat szerkezetének szigetelési teljesítménye jelentősen javul.

1 A napenergia és az építészet ötvözésének előnyei és előnyei

1.1 A naptechnika és az építkezés kombinációja hatékonyan csökkentheti az épület energiafogyasztását.

1.2 A napenergia kombinálódik az építéssel. A panelek és a kollektorok a tetőre vagy a tetőre vannak felszerelve, ami nem igényel további földhasználatot és megspórolja a földi erőforrásokat.

1.3 A napenergia és az építkezés, a helyszíni telepítés, a helyszíni áramtermelés és a melegvíz-ellátás kombinációja nem igényel további távvezetékeket és melegvíz-vezetékeket, csökkentve az önkormányzati létesítményektől való függőséget és csökkentve az önkormányzati építkezésekre nehezedő nyomást. .

1.4 A napenergia termékeinek nincs zajuk, nincs károsanyag-kibocsátásuk, nincs üzemanyag-fogyasztásuk, és a lakosság könnyen elfogadja őket.

2 Energiatakarékos technológiák épületekhez

Az épület energiatakarékossága fontos mutatója a technológiai fejlődésnek, az új energia felhasználása pedig az épületek fenntartható fejlődésének elérésének fontos része. A jelenlegi körülmények között a következő öt technikai intézkedést hozzák az épület energiatakarékosságára:

2.1 Csökkentse az épület külső felületét. Az épület külső felületének mértéke az ábra tényezője. Az épület alakfaktorának szabályozásának középpontjában a lapos kialakítás áll. Túl sok sík és konvexitás esetén az épület felülete megnő. Például a lakóépületek tervezésénél gyakran találkoznak a hálószobák és a fürdőszobák ablakainak kinyitásával. Mivel a fürdőszobában az ablakok be vannak süllyesztve a síkba, az épület külső felülete láthatatlanul megnő. Ezen kívül vannak ablakablakok, szárító platformok és egyéb szerkezetek az energiatakarékosság érdekében. Nagyon kedvezőtlen. Ezért egy sík megtervezésekor átfogóan figyelembe kell venni a különféle tényezőket, miközben kielégíti a használat funkcióját, az épület alakegyütthatóját ésszerű tartományon belül szabályozzák. Ezenkívül a homlokzati modellezés során a rétegmagasság-szabályozás befolyásolja az épület alakját. A 21. században sok sokemeletes épület téglalap alakú lapos és téglalap alakú kombinációkat alkalmaz, amelyek csökkentik az épület külső felületét, és a teljes méret harmonikus. Megőrzi az épület megjelenését és előnyös az épület energiatakarékossága szempontjából. Az építészeti tervezési koncepciók új gondolkodását tükrözi.

2.2 Ügyeljen a boríték szerkezetének kialakítására. Az épületek energia- és hőfelhasználása elsősorban a külső védőszerkezetben tükröződik. A burkolatszerkezet kialakítása főként a következőket tartalmazza: a burkolatszerkezet anyagának és szerkezetének kiválasztása, a burkolatszerkezet hőátadási tényezőjének meghatározása, a külső fal átlagos hőátadási tényezőjének kiszámítása a környező hideg és meleg híd hatására, A burkolat és a szigetelőréteg hőteljesítmény-mutatója Vastagság kiszámítása stb. A fal hőszigetelésének javítása érdekében a fal hőszigetelésének javítása érdekében a külső falon kívül vagy belül bizonyos vastagságú hőszigetelő anyagot kell hozzáadni. a fal ebben a szakaszban. Jelenleg a legtöbb külső falszigetelés polisztirol hablemezből készül. Az építési folyamatban a hőszigetelő anyag építési eljárásának megfelelően megerősítik a hőszigetelő tábla kötését és rögzítését, valamint a hőszigetelő hatás elérése érdekében az él és az alja minősége biztosított. Ugyanakkor a tető a legtöbb hőingadozású rész, és hatékony intézkedésekre van szükség a szigetelési hatás és a tartósság növeléséhez.

2.3 Az ablak falának arányos ésszerű ellenőrzése. Vannak olyan külső nyílászárók is, amelyek érintkeznek a természetes környezettel. Számos elemzés és teszt kimutatta, hogy az ajtók és ablakok a teljes hőenergia-fogyasztás körülbelül 50% -át teszik ki. Az ajtók és ablakok energiatakarékos kialakítása jelentősen javítja az energiatakarékossági hatásokat. Kiválasztani kell a nagy hőállósággal rendelkező ajtó- és ablakkeret anyagokat. Manapság sok ajtó- és ablakkeret anyagot használnak műanyaggal bélelt acélvázakban, hőelvezető alumíniumötvözet keretekben és alacsony emissziójú bevonatos szigetelőüvegekben. Az ablak légmentességének jónak kell lennie, és az ablak falának arányát gondosan ellenőrizni kell. Északon ne legyenek nagy ablakok és kiugró ablakok, és a kiugró ablakot ne használja más irányba. A mérnöki gyakorlatban sok lakóépület nagy ablakot kap a homlokzati hatásokhoz. Abban az esetben, ha az ablak nagy területe nem csökkenthető, intézkedéseket kell tenni: ha az ablak a lehető legdélebbre van elrendezve, hozzáadódik az ablak rögzített ventilátora, a keret és a a ventilátor éle meghúzódik, és a számítást és a számítást az előírásoknak megfelelően hajtják végre az épület elérése érdekében. Általános energiahatékonyság.

2.4 Meg kell erősíteni a többi alkatrész hőszigetelését. A hőszigetelés egyéb részei, például padló, padló, födém, valamint hideg és meleg híd részek a hőszigeteléshez. Padlókezelés az épületen belül és kívül hideg és hideg régiókban, nincs fűtési lépcsőfal és fényáteresztő ablak, egységajtó bejárati kezelés, erkély padló és ajtóablak kezelés. Figyelni kell: a külvilággal találkozó ajtónak a szigetelőajtót kell választania, a külső ablaknak a felső és az alsó felszedőlapot és az oldalsó lemezt, valamint az összes olyan lemezt kell használni, amely érintkezik a külvilággal szigeteltnek és energiatakarékosnak kell lennie. Manapság az épület speciális energiatakarékos tervezőszoftvert használ, hogy átfogó számításokkal megfeleljen a különböző hőmutatóknak. A hőindex szerint meg kell tenni a megfelelő szerkezeti intézkedéseket annak érdekében, hogy az épület egésze megfeleljen az energiatakarékossági követelményeknek.

2.5 Tegyen más energiatakarékossági intézkedéseket az energiatakarékossági célok elérése érdekében. Ezen túlmenően az energiafogyasztás csökkentéséhez szükséges egyéb energiatakarékos szabályozási intézkedések, például a hőmérő, a hőszabályozó kapcsoló stb. Telepítése a kiegyensúlyozott hőmérséklet fenntartása érdekében. Valójában az épület energiatakarékosságának fő tartalmának a fűtés és a légkondicionálás mellett tartalmaznia kell a szellőzést, a háztartási elektromos, a meleg vizet és a világítást. Ha az összes háztartási elektromos energia energiatakarékos termék, akkor az energiamegtakarítás lehetősége még hangsúlyosabb.

3 Napelemes technika

A napelemes épületek aktív és passzív típusokra oszthatók. Azokat az épületeket, amelyek mechanikus eszközöket használnak a napenergia összegyűjtésére és tárolására, valamint szükség esetén a helyiség hőszolgáltatására, aktív napenergia-épületeknek nevezzük; a helyi éghajlati viszonyoknak megfelelően, az épület elrendezésének, az építési feldolgozásnak, a kiválasztásnak köszönhetően A nagy teljesítményű hőanyagok lehetővé teszik, hogy maga az épület felvegye és tárolja a napenergia mennyiségét, ezáltal elérve a fűtést, a légkondicionálást és a meleg víz ellátást, ún. passzív napelemes épületek.

A napelemes épületek elrendezésének meg kell próbálnia használni a hosszú oldalt észak-déli irányként. Tegye a hőgyűjtő felületet plusz vagy mínusz 30 ° -on belül a pozitív déli irányba. A helyi meteorológiai viszonyok és elhelyezkedés szerint végezze el a megfelelő beállításokat a legjobb napsütés elérése érdekében. A hőgyűjtő és a hőtároló falak között befogadott hő a passzív napenergia építésének egyik formája. Teljes mértékben kihasználja a déli irányú napsugárzó hő jellemzőit, és a déli falon fényáteresztő külső burkolatot ad hozzá, hogy a fényáteresztő burkolat és a fal között légréteget képezzen. A fényáteresztő burkolatban a napsütés maximalizálása érdekében hőelnyelő anyagot visznek fel a légréteg belső falfelületére. Amikor süt a nap, a levegő és a fal a közbenső rétegben felmelegszik, és az abszorbeált hő két részre oszlik. A gáz egy részének felmelegítése után a légáramlást a hőmérséklet-különbség nyomása képezi, és a beltéri levegőt a beltéri helyiséghez csatlakozó felső és alsó szellőzőnyílások keringtetik és konvektálják, ezáltal növelve a beltéri hőmérsékletet; a hő másik részét a fal fűtésére fordítják, és a fal hőtároló képességét hasznosítják. A hőt tárolják, és amikor éjszaka után lecsökken a hőmérséklet, a falban tárolt hő felszabadul a helyiségbe, ezáltal éjjel-nappal megfelelő hőmérsékletet ér el.

A nyári meleg beköszöntével a fényáteresztő burkolat légrétege kinyílik a kültéri szellőzőnyílás felé, és a beltérhez csatlakozó szellőző nyílása zárva van. A kültéri szellőzőnyílások felső része nyitott az atmoszféra számára, az alsó szellőzőnyílások pedig előnyösen olyan helyre vannak kötve, ahol a környezeti levegő hőmérséklete alacsony, például napsütésben vagy a föld alatti térben. A levegőréteg hőmérsékletének felmelegedésekor a légáramlás gyorsan a felső szellőzőnyílásba áramlik, a forró levegőt pedig kifelé engedik. Amint a levegő tovább áramlik, az alsó szellőzőnyíláson áthaladó hűvös levegő belép a légrétegbe, majd a légréteg A hőmérséklet alacsonyabb, mint a külső hőmérséklet, és a beltéri meleg levegő a falon keresztül elvezeti a hőt a légrétegig, ezáltal a szobahőmérséklet nyáron történő csökkentésének hatásának elérése.

Amint az a passzív működési elvből kitűnik, az anyag tulajdonságai fontos helyet foglalnak el a napelemes épületekben. A fényáteresztő anyagot hagyományosan üveghez használják, és a fényáteresztés általában 65 és 85% között van, és a használt fényátadó lemez fényáteresztése 92%. Anyag hőtároláshoz: használjon bizonyos vastagságú falat, vagy cserélje ki a fal anyagát, például vegyen vízfalat hőtároló testként a fal hőtárolásának növelése érdekében. Ezenkívül a hőtároló helyiség hőtárolási módszer is. A hőtároló helyiség hagyományos gyakorlata az, hogy a kavicsot a hőtárolóba rakják, a kavicsokat felmelegítik, amikor a forró levegő átáramlik a hőtárolón, és belépnek az éjszakai vagy esős napokra. Az eloszló hő ezután a helyiségbe kerül. Mivel a passzív napelemes épületek egyszerűek és egyszerűen kivitelezhetők, a napelemes épületeket széles körben használják, például többszintes épületeket, kommunikációs állomásokat és lakóépületeket. Manapság a sokemeletes épület is ezt az elvet alkalmazza: az üveg függönyfal réteges, az irányítható be- és kimeneti nyílások a külső födém alsó csatlakozásánál vannak elrendezve. Ez nemcsak a napenergiát veszi át, hanem szépíti az épület homlokzatát is, amely a napenergia-technológia konkrét megtestesítője.

Az aktív napelemes épületek mechanikus berendezéssel szállítják az összegyűjtött hőt különböző helyiségekbe. Ily módon kibővíthető a napenergia abszorpciós felülete, például a tető, a lejtő és az udvar, ahol erős a napfény, és ez felhasználható a napenergia abszorpciós felületeként. Ugyanakkor hőtárolót is kialakíthat, ahol szüksége van rá. Ily módon a fűtési rendszert és a melegvízellátó rendszert egyesítik, és hatékony hőszabályozó berendezéseket alkalmaznak a napenergia hasznosításának ésszerűbbé tétele érdekében.

Az aktív napkollektoros fűtési rendszer működési folyamata: a rendszer két ventilátorral van felszerelve, az egyik egy napkollektoros, a másik a fűtőventilátor. A napsugárzással történő közvetlen fűtésnél a két ventilátor egyszerre működik, így a helyiség levegője közvetlenül a napkollektorba jut. Ezután térjen vissza a szobába, például esős napokra, amikor alacsony a hő, a kiegészítő fűtést használják, és a hőtároló helyiség nem működik. A forró levegő rendszer elektromos csappantyúval szabályozza a légáramlást, és amikor közvetlen fűtés történik, a légszabályozóban lévő két elektromos csappantyút elterelik, hogy a levegő áramolhasson a helyiségbe. A napkollektor kimenetén lévő melegvíz-tekercs lehetővé teszi a helyiség melegvízellátó rendszerének integrálását a napkollektoros fűtési rendszerrel.

Amikor a napkollektor által összegyűjtött hő meghaladja a helyiség igényeit, a kollektorventilátor elindul, és a fűtőventilátor leáll. A szobába vezető motorajtó zárva van. A napkollektorból származó forró levegő lefelé áramlik a hőtároló kavicsrétegébe, és a hőt a kavicsréteg felmelegedéséig tárolja a kavics, így a hőtároló hőtárolója telített. Ha éjszaka nincs napsugárzás, a hőt a hőtároló helyiségből veszik. Ekkor a légszabályozó első elektromos csappantyúja zárva van, a második elektromos csappantyú nyitva van, és beindul a fűtőventilátor, így a beltéri levegő keringése alulról felfelé felmelegszik a hőtároló macskaköves rétegén keresztül , majd visszatért a fűtésszabályozó rendszerbe. Ha a hőtároló helyiségben elegendő hő van, a légkondicionálóba belépő levegő hőmérséklete csak alacsonyabb, mint a közvetlenül a napkollektorból érkező hőmérséklet. Ez a ciklus addig folytatódik, amíg a hőtároló helyiségében lévő macskaköves rétegek közötti hőkülönbség nem merül ki. Ezután, ha van kiegészítő fűtés, aktiválja a kiegészítő fűtést. Ha a hőtároló hőtárolója eléri a telítettséget, vagy nyáron nincs fűtési szükséglet, akkor a napkollektor továbbra is fűtés céljából működik, hogy a melegvízellátó rendszert használja.

A napenergia-épületeknek sokféle típusa van, és a működési elvek alapvetően hasonlóak. Egyes épületek vizet használnak hőcseréhez. Ily módon a rendszer összes berendezésének térfogata csökkenthető ugyanazon hőhatás mellett, és melegvíz-rendszert is használhat más energiaforrásokkal együtt. Ez a legnagyobb előnye a víz közegként történő felhasználásának. Egy másik energiafajta a geotermikus hő felhasználása hőforrásként. A munkafolyamat az, hogy a talajvízből kivonja a hőt, a fűtőrendszeren keresztül a hőt a helyiségbe juttatja, és hűtés közben fordítva működik. A működési elv olyan, mint egy légkondicionáló egység. Hátránya, hogy ha az egység hosszú ideig folyamatosan működik, előfordulhat, hogy a hőellátás nem megfelelő. Ezért alkalmasabb geotermikus erőforrásokban gazdag helyeken.

4 Energiaépítési elvárások

A napenergia gyűjtése csak akkor lehetséges, ha nap van. Felhős napon és éjszaka nem gyűlik össze a hő, ezért az összegyűlt hő korlátozott, de az esős napok és éjszakák gyakran hőt igényelnek, ami kihat a napelemes épületekre. fejlesztése. Ha a geotermikus erőforrásokat a napenergiával kombinálva használjuk, tanulunk egymás erősségeiből, hatékony technikai intézkedéseket fogadunk el az energia átalakítására, az ésszerű hőszabályozási technológiára és a kiváló hőanyagokra, akkor erőteljesen fejlesztenek új környezetvédelmi és energiatakarékos épületeket. Látható, hogy a környezetvédelem és az energiatakarékosság alkalmazása nagyon átfogó technológia, és az erőteljes fejlesztés érdekében meg kell oldani néhány konkrét problémát.

4.1 Az energiatakarékossági intézkedéseknek praktikusaknak kell lenniük: az új energia felhasználása energiatakarékos intézkedéseken alapul, és az épület burkolatainak szigetelési teljesítménye nagyon fontos. Ezért a külső falat és a külső ajtót és ablakot, ahol a gerenda érintkezik a külvilággal, a padlórészt is le kell szigetelni, amely a hideg híd rész. Röviden, meg kell felelni a specifikációk, előírások és az ipari szigetelés követelményeinek.

4.2 Meg kell oldani a hőenergia átfogó felhasználásszabályozási technológiáját; míg a napenergia önmagában történő felhasználása, a geotermikus energiának vannak bizonyos korlátai. Az új energiaforrások használatának a helyi természeti erőforrásokon kell alapulnia, és az átfogó alkalmazás hatékony lesz. Plusz a szükséges kiegészítő hőforrás a normál fűtés biztosításához. Az integrált vezérlési technológia automatikusan átalakítja a helyiség hőellátását az épület beltéri hőmérsékletigényének és a hőforrás ellátásának megfelelően a hőmérsékleti stabilitás elérése érdekében. Az automatizálástechnika, a hőanyagok, a hőcserélő berendezések, valamint a hő- és elektromos alkatrészek fejlődése szerint ezek a technológiák teljesen megoldhatók.

4.3 Az energiatakarékosság és az új energia legjobb választása továbbra is a napenergia, és az energiatakarékosság és a napenergia alkalmazása némi hatással van az épület megjelenésére. Emiatt az épület tervezésénél az épület homlokzatát dolgozzák fel, a hőforrás megjelenését pedig a tető gyűjti össze. Nemcsak a hőhatékonysággal, hanem az épület összhatásával is összefügg.

Jelenleg a napelemes fotovoltaikus energiatermelés technológiájával és az épületekkel kapcsolatos legtöbb kutatás az Épület fotovoltaikus integrációs rendszere (BIPV), amely tökéletesen integrálja a napenergia-generátorokat az épületek falára vagy tetejére. Működési elve közös. A fotovoltaikus rendszer azonos, az egyetlen különbség az, hogy a napelem modult mind rendszergenerátorként, mind épület külső anyagaként használják. A BIPV rendszerben használt fotovoltaikus alkatrészek lehetnek átlátszók vagy áttetszőek, így a fény a fotovoltaikus alkatrészek révén még mindig bejuthat a helyiségbe anélkül, hogy befolyásolná a beltéri világítást. A BIPV rendszer helyi áramtermelésre és helyi felhasználásra használható, és számos előnye van: a nap energiaforrásként történő felhasználásával energiamegtakarítási és környezetvédelmi követelmények érhetők el; a hálózati beruházások megtakarítása és az átviteli veszteségek csökkentése; a színes fotovoltaikus modulok helyettesíthetik a drága külső felületeket. Az anyagnak nemcsak dekoratív hatása van, hanem csökkenti a napenergia-termelő rendszer költségeit is; enyhíti az energiaigényt; hangszigeteléssel és hőszigeteléssel rendelkezik, mint az épület külső védelme; és javítja a beltéri termikus környezetet. A fotovoltaikus integrált rendszerek kiépítésével kapcsolatos külföldi kutatások már régóta zajlanak, de még mindig kísérleti helyiségek építésének szakaszában vannak. Az Egyesült Államok, Európa és Japán mind elindította a BIPV rendszerek nemzeti fejlesztési tervét; a Sanghaji Jiaotong Egyetem napenergia-kutató intézete elvégezte ezt a kutatást, a napelemes tető integrációs rendszerének próba gyártását, egy ökológiai