太阳能的综合利用研究

1、1太阳能的综合利用研究摘要： 目前 太阳能的利用技术已是当今世界各国索取 新能源和利用新能源，进行节能、环保的重要 研究 项目之 一。本文介绍了国内外的节能政策和法规， 总结 了太阳能 在建筑内的利用和在其他方面的尝试，对今后太阳能的利用 和 发展 提出了一些建议。关键词： 太阳能 节能政策 太阳能热水器 太阳能热泵 建筑一体化 1 引言 自 1973 年世界性的石油危机爆发以来， 能源危机给人们敲响了警钟，大家开始关注占国家全部能源 消耗的 30-40%的建筑能耗的 问题 。1996 年，联合国在津巴 布韦召开了“世界太阳能高峰会议”，会后发表了哈拉雷 太阳能与持续发展宣言 ，国际太阳能公约

2、 ，世界太阳能 战略规划等重要文件，进一步表明了联合国和世界各国对 开发太阳能的坚定决心，要求全球共同行动，广泛利用太阳 能。 2 国内外的节能政策与法规 1 2.1 我国的节能政策 与法规 从我国的国情来看， 建筑节能是 社会 经济 发展的 需要，是减轻大气污染的需要，是改善建筑热环境的需要， 还是发展建筑业的需要。 我国从 80 年代中期开始推行建筑节 能，当时确定的第一个建筑节能设计标准，即民用建筑节 能设计标准 （ 采暖居住建筑部分 ） （JGJ26-86）， 用于采暖居 住建筑， 节能率为在 19801981年当地通用设计能耗标准水 平的基础上节能 30%。1995 年 12 月建2

3、设部发布了第二个标准 JGJ26-95 ，以取代第一个标准。 1996 年 9月，建设部在北京 发布了建设部建筑节能“九五”计划和 2010 年规划 以及 建筑节能技术政策 文件。 1997 年 2 月 18 日建设部、 国家 计委、国家经贸委、国家税务局发文推行节能 50%的JGJ26-95 ， 由建设部批准的 采暖居住建筑节能检验标准（JGJ132-2001） 于 2001 年 6 月 1 日起实施。 1998 年 1 月 1 日施行的 中华人 民共和国节约能源法是指导全国节能的大法，也是 中国 建筑节能工作的立法依据。 2.2 国外的节能政策与法规 各发 达国家都把对建筑节能的要求体现在

4、建筑规范和标准中，他 们每过几年就修订一次建筑标准。 近 20 多年来， 每次修订标 准都将节能要求提高一步，从而推动节能工作逐步发展。例 如美国， 据有关资料显示， 美国在 70 年代就制定了一系列的 建筑节能法规，如新建建筑节能暂行标准 、新建筑节能 设计及评价标准 。1978 年制定了五项 法律 ：公益事业管理 政策法（PURPA）电力 工业 燃料使用法（PIFUA）、能源税法 （ETA）、天然气政策法（NGPA）、国家节能政策法（NECPA）统 称国家能源法。 1986 年美国制定的节能新标准中的主要措施 是普遍降低室内温湿度的标准，改善维护结构的隔热、保温 性能。1989 年 ASH

5、RA 制定的除低层住宅以外的新建建筑物 的节能设计标准(ASHRAE/IESNA 90.1-1989) 以及新建低 层住宅建筑节能设计标准(ASHRAE 90.2-1993) ，全国性的 节能标准还有由美国建筑官员理事会制订的 简明能源规范 (ModelEnergy Code 1993) 。 3 太阳能在建筑内的利用 一般说来，太阳3能在建筑中的利用主要是在建筑中采取一定 措施利用太阳能进行冬季采暖或夏季制冷。赵敬源，邱永亮 等人 2 、高芳葳 3 、陆维德4 等分别研究了太阳能 在建筑中的 应用 。3.1 主动式太阳能建筑 主动式太阳能建 筑是通过高效集热装置来收集获取太阳能，然后由热媒将热

6、 量送入建筑物内的建筑形式。它对太阳能的利用效率高，不 仅可以供暖、供热水，还可以供冷，而且室内温度稳定舒适，日波动小，在发达国家应用非常广泛。 但因为它存在着设备 复杂、 先期投资偏高，阴天有云期间集热效率严重下降等缺 点，在我国长期未能得到推广。3.1.1 太阳能热水器系统由 于将太阳能转化为温度不太高的热水，只要用简单的装置即 可实现，因而被广泛采用。供应热水可以采取集中的方式， 也可以用于单独的住宅中。集中供应热水，需要有一定的场地和基建投资，经济效益较高，适用于人口较集中的城镇。 单独供应热水，设备简单，不需要专门的管理人员，在城镇 和乡村均可采用。目前在我国市场上常见的太阳热水器有

7、以 下几类：(1) 平板太阳热水器。 它由平板集热器与热水箱组成， 一般采用 自然 循环运行方式。(2) 真空管热水器。 它由多支 玻璃真空集热管直接插入水箱构成， 一般采用自然对流换热；每支真空集热管与水箱插孔间放置硅橡胶制成的密封圈。真 空集热管的热损系数小，故用它做成的太阳热水器在冬季有 较好的热性能，适合在北方地区使用。 （3） 闷晒式热水器。它 是集热与贮热合二为一的整体式热水器，一般由二至三个涂 黑的圆筒组成，以结构简单、造价较低为特色，缺点是夜间 散热大，热水不能过夜使用，在冬季也不能用。它在 农村 有较大的推广面。平板4集热器、玻璃真空管和家用太阳热水 器的技术条件均有国家标准

8、。平板太阳集热器热性能试验 方 法 GB/T4271-2000（ 为原标准GB/T4271-84 的修订版 ） 平板太 阳 集 热 器 产 品 技 术 条 件GB/T6424-1997（ 为 原 标 准 GB/T6424-86 的修订版 ） 全玻璃真空集热管 GB/17049-1997 全 玻璃真空管太阳集热器GB/T17683-1999 家用太阳热水器的热 性能试验方法GB12915-1991 3.1.2 太阳能热泵采暖系统太 阳能热泵采暖系统是利用集热器进行太阳能低温集热，然后 通过热泵，将热量传递到温度为35­­-50 C 的采暖热媒中去。冬季太阳辐射量较小，环境温度很低，使 用热泵则可以直