Информације о соларној енергији: Технологија енергетске ефикасности зграда и визија примене и развоја соларних зелених зграда

Коришћење технологије соларне енергије биће важан начин за људе да у будућности добију енергију. У људским друштвеним активностима, употреба подземних ресурса већ се суочила са недостатком дилеме, што ће сигурно утицати на опстанак људи. Изградња соларном енергијом биће пут који ће радити. Очување енергије у згради постало је главна брига. Данашње друштво поклања велику пажњу потрошњи енергије у грађевинском инжењерству и дугорочној потрошњи енергије у употреби зграда. Због тога је неопходно промовисати примену технологије изградње соларне енергије у складу са захтевима уштеде енергије у дизајну зграда.

Коришћење технологије соларне енергије биће важан начин за људе да у будућности добију енергију. У људским друштвеним активностима, употреба подземних ресурса већ се суочила са недостатком дилеме, што ће сигурно утицати на опстанак људи. Изградња соларном енергијом биће пут који ће радити. Очување енергије у згради постало је главна брига. Данашње друштво поклања велику пажњу потрошњи енергије у грађевинском инжењерству и дугорочној потрошњи енергије у употреби зграда. Због тога је неопходно промовисати примену технологије изградње соларне енергије у складу са захтевима уштеде енергије у дизајну зграда.

Соларна термална технологија се највише користи у очувању енергије зграда. Тренутно соларни системи за производњу електричне енергије имају ниску стопу фотоелектричне конверзије у соларну енергију, а представљају соларну топлу воду и пасивне соларне технологије грејања. Кинеска соларна топлотна светлост и топлота су у великој мери изгубљени, а секундарна конверзија топлотне енергије у „електричну“ топлотну енергију, развој водног система започео је 1980-их, али је поједностављивање соларне енергије повећало енергију у процесу конверзије и преношење. Губитак се једноставно претвара у грејање потрошне воде, задржавајући се на ниском нивоу примене, а степен искоришћења соларне енергије је нижи. С обзиром на горњу ситуацију, соларни систем топле воде у Европи углавном се користи као помоћни извор топлоте за рад у комбинацији са конвенционалним енергетским системом. Предлаже интеграцију соларних зидова, фотонапонских модула и зидова зграда. Систем соларне енергије који комбинује структуре за производњу електричне енергије, грејање, вентилацију и заштиту зграда, док снабдева топлу воду за живот и купање, такође је типично соларно подно зрачење подних температура за грејање зграда. . Крајњи слој зида је фотоелектрични завесни зид, принцип амперског система за размену топлоте. Интеграција са зградом постала је циљ и правац развоја соларног система за грејање воде системом свежег ваздуха или комором за директно пражњење која улази у клима уређај кроз ваздушни канал на врху; а изолационе перформансе оградне конструкције су знатно побољшане.

1 Предности и предности комбиновања соларне енергије са архитектуром

1.1 Комбинација соларне технологије и конструкције може ефикасно смањити потрошњу енергије у зградама.

1.2 Соларна енергија се комбинује са зградом. Панели и колектори се постављају на кров или кров, што не захтева додатно заузимање земљишта и штеди земљишне ресурсе.

1.3 Комбинација соларне енергије и изградње, инсталација на лицу места, производња електричне енергије и снабдевање топлом водом не захтевају додатне далеководе и цеви за топлу воду, смањујући зависност од општинских објеката и смањујући притисак на изградњу општине .

1.4 Соларни производи немају буку, емисију штетних гасова и не троше гориво, а јавност их лако прихвата.

2 Технологије за уштеду енергије у зградама

Очување енергије у зградама важан је показатељ технолошког напретка, а употреба нове енергије важан је део постизања одрживог развоја зграда. У садашњим условима предузима се следећих пет техничких мера за очување енергије зграда:

2.1 Смањити спољну површину зграде. Мера спољне површине зграде је фактор броја. Фокус контроле фактора облика зграде је равни дизајн. Када има превише равни и конвекситета, површина зграде ће се повећати. На пример, у дизајну стамбених зграда често се сусреће проблем отварања прозора у спаваћим собама и купатилима. Будући да су прозори у купатилу увучени у раван, спољна површина зграде је невидљиво повећана. Поред тога, постоје еркер прозори, платформе за сушење и друге структуре за уштеду енергије. Веома неповољно. Због тога је приликом пројектовања авиона неопходно свеобухватно размотрити низ фактора, док задовољавајући функцију употребе коефицијент облика зграде контролише се у разумном опсегу. Поред тога, у моделирању фасада, контрола висине слоја такође утиче на фактор облика зграде. У 21. веку многе високе зграде усвајају правоугаоне равне и правоугаоне комбинације, које смањују спољну површину зграде, а укупна величина је хармонична. Такође одржава изглед зграде и користан је за очување енергије зграде. Она одражава ново размишљање о концептима архитектонског дизајна.

2.2 Обратите пажњу на дизајн структуре коверте. Потрошња енергије и топлоте зграда се углавном огледа у спољној заштитној структури. Дизајн структуре омотача углавном укључује: одабир материјала и структуре структуре омотача, одређивање коефицијента преноса топлоте структуре омотача, израчунавање просечног коефицијента преноса топлоте спољног зида под утицајем околног хладног и врућег моста, индекс топлотних перформанси структуре омотача и изолационог слоја Прорачун дебљине итд. Додавање одређене дебљине термоизолационог материјала на спољну или унутрашњу страну спољног зида ради побољшања перформанси топлотне изолације зида је важна мера за уштеду енергије зид у овој фази. Тренутно је већина спољних зидних изолација направљена од полистиренске пене. У процесу градње, према поступку израде термоизолационог материјала, ојачавају се везивање и учвршћивање плоче за топлотну изолацију, а за постизање ефекта топлотне изолације обезбеђује се квалитет ивице и дна. Истовремено, кров је део са највише флуктуација топлоте, а потребне су ефикасне мере како би се повећао ефекат изолације и трајност.

2.3 Разумна контрола пропорције површине зида прозора. Постоје и спољна врата и прозори који су у контакту са природним окружењем. Многе анализе и испитивања су показала да врата и прозори чине око 50% укупне потрошње топлотне енергије. Дизајн врата и прозора који штеди енергију значајно ће побољшати ефекте уштеде енергије. Морају се одабрати материјали за врата и прозоре са високим вредностима топлотне отпорности. Данас се многи материјали за оквире врата и прозора обично користе у челичним оквирима обложеним пластиком, рамовима од алуминијумске легуре који одводе топлоту и изолацијским стаклом обложеним ниским емисијама. Зраконепропусност прозора треба бити добра, а пропорција површине зида прозора треба пажљиво контролисати. На северу не би требало да има великих прозора и еркера, а еркер се не сме користити у другим правцима. У инжењерској пракси многе стамбене зграде узимају велике прозоре за ефекте фасаде. У случају да се велика површина прозора не може смањити, такође треба предузети мере: ако је прозор постављен што је даље могуће на јужној страни, додаје се фиксни вентилатор прозора, заптивање оквира и ивица вентилатора је затегнута, а прорачун и прорачун се изводе према прописима за постизање зграде. Укупна енергетска ефикасност.

2.4 Ојачати мере топлотне изолације осталих делова. Остали делови мера топлотне изолације као што су под, под, плоча и делови топлог и хладног моста за топлотну изолацију. Обрада пода унутар и изван зграде у хладним и хладним регионима, нема грејања зида степеништа и прозора за пропуштање светлости, обрада улаза у врата јединице, обрада пода балкона и прозора врата. Треба обратити пажњу на: врата која се уклапају у спољни свет треба да изаберу изолациона врата, спољни еркер треба да користи горњу и доњу прихватну плочу и бочну плочу, као и све плоче које долазе у контакт са спољном морају бити изоловани и штеде енергију. У данашње време зграда користи специјални софтвер за дизајн који штеди енергију како би свеобухватним прорачуном задовољила различите термичке индикаторе. Према топлотном индексу, треба предузети одговарајуће структурне мере како би зграда у целини задовољила захтеве за уштеду енергије.

2.5 Предузети друге мере уштеде енергије за постизање циљева уштеде енергије. Поред тога, друге мере за уштеду енергије, попут инсталирања мерача топлоте, прекидача за контролу топлоте итд., За одржавање уравнотежене температуре такође су неопходна средства за смањење потрошње енергије. У ствари, главни садржај уштеде енергије у зградама, поред грејања и климатизације, треба да укључује вентилацију, електричну енергију за домаћинство, топлу воду и осветљење. Ако је сва електрична енергија у домаћинству производ који штеди енергију, потенцијал за уштеду енергије је још израженији.

3 Технологија соларне зграде

Соларне зграде можемо поделити на активне и пасивне типове. Зграде које користе механичке уређаје за сакупљање и складиштење сунчеве енергије и по потреби пружају топлоту просторији називају се активним соларним зградама; у складу са локалним климатским условима, коришћењем распореда зграда, обраде конструкције, избора Термички материјали високих перформанси омогућавају самој згради да апсорбује и складишти количину сунчеве енергије, чиме постиже грејање, климатизацију и снабдевање топлом водом, тзв. пасивне соларне зграде.

Распоред соларних зграда треба да покуша да користи дугу страну као смер север-југ. Направите површину за сакупљање топлоте у плус или минус 30 ° у позитивном јужном смеру. У складу са локалним метеоролошким условима и локацијом, извршите одговарајућа подешавања како бисте постигли најбоље излагање сунцу. Топлота примљена између зидова за сакупљање топлоте и зидова за складиштење топлоте облик је пасивне соларне изградње. У потпуности користи карактеристике топлоте сунчевог зрачења у јужном правцу и додаје пропусни светлосни поклопац на јужном зиду да формира ваздушни слој између поклопца који пропушта светлост и зида. Да би се максимизовало излагање сунцу унутар поклопца који пропушта светлост, материјал који апсорбује топлоту наноси се на унутрашњу површину зида међуслоја ваздуха. Када сунце сија, ваздух и зид у ваздушном међуслоју се загревају, а апсорбована топлота дели се на два дела. После загревања дела гаса, проток ваздуха се формира под притиском температурне разлике, а унутрашњи ваздух циркулише и конвектује горњим и доњим вентилационим отворима повезаним са унутрашњом собом, повећавајући тако унутрашњу температуру; а други део топлоте користи се за загревање зида и користи се капацитет складиштења топлоте зида. Топлота се складишти, а када се температура спусти после ноћи, топлота ускладиштена у зиду испушта се у просторију, постижући тако одговарајућу температуру за дан и ноћ.

Када дођу летње врућине, слој ваздуха у поклопцу за пропуштање светлости отвара се спољашњем отвору, а вентилациони отвор повезан са затвореним затвара се. Горњи део отворених вентилационих отвора отворен је за атмосферу, а доњи вентилациони отвори су пожељно повезани са местом где је температура амбијенталног ваздуха ниска, на пример у сенци сунца или у подземном простору. Када се температура ваздушног слоја загрева, проток ваздуха брзо тече до горњег вентилационог отвора, а врући ваздух се испушта напоље. Како ваздух наставља да тече, хладан ваздух који пролази кроз доњи отвор за ваздух улази у слој ваздуха, а затим у слој ваздуха. Температура је нижа од спољне температуре, а унутрашњи топли ваздух одводи топлоту кроз зид до слоја ваздуха, чиме постизање ефекта снижавања собне температуре лети.

Као што се види из принципа пасивног рада, својства материјала заузимају важан положај у соларним зградама. Материјал који пропушта светлост традиционално се користи за стакло, а пропусност светлости је обично између 65 и 85%, а плочица за пријем светлости која се сада користи има пропусност светлости од 92%. Материјал за складиштење топлоте: користите зид одређене дебљине или промените материјал зида, као што је узимање воденог зида као тела за складиштење топлоте да бисте повећали складиштење топлоте зида. Поред тога, просторија за складиштење топлоте је такође начин складиштења топлоте. Традиционална пракса просторије за складиштење топлоте је слагање каменчића у просторију за складиштење топлоте, загревање каменчића када врући ваздух протиче кроз просторију за складиштење топлоте и улазак у ноћ или кишовите дане. Тада се топлота која се расипа испоручује у просторију. Пошто су пасивне соларне зграде једноставне и једноставне за примену, соларне зграде се широко користе, попут вишеспратница, комуникационих станица и стамбених зграда. У данашње време висока зграда такође усваја овај принцип: стаклени зид завесе је слојевит, а улазни и излазни отвори који се могу контролисати постављени су на доњем споју спољне зидне плоче. Ово не само да усваја соларну енергију, већ и улепшава фасаду зграде, која је конкретно отелотворење технологије соларне енергије.

Активне соларне зграде користе механичку опрему за транспорт сакупљене топлоте у разне просторије. На тај начин се апсорпциона површина сунчеве енергије може проширити, попут крова, косине и дворишта, где је сунчева светлост јака, и може се користити као апсорпциона површина сунчеве енергије. Истовремено, можете поставити просторију за складиштење топлоте тамо где вам је потребна. На овај начин систем грејања и систем за снабдевање топлом водом комбинују се у једно, а примењује се ефикасна опрема за контролу топлоте како би се коришћење сунчеве енергије учинило разумнијим.

Процес рада активног система соларног грејања је: систем је опремљен са два вентилатора, један је вентилатор соларног колектора, а други вентилатор грејања. При директном грејању сунчевим зрачењем, два вентилатора раде истовремено, тако да ваздух у соби директно улази у соларни колектор. Затим се вратите у собу, као што су кишни дани, када је врућина мала, користи се помоћно грејање, а просторија за складиштење топлоте не ради. Систем топлог ваздуха користи електричну заклопку за контролу протока ваздуха, а када се догоди директно загревање, две електричне заклопке у регулатору ваздуха се преусмеравају како би ваздух текао у просторију. Завојница за топлу воду на излазу из соларног колектора омогућава интегрисање система за довод топле воде у соби са соларним системом грејања.

Када топлота прикупљена соларним колектором премаши потребе просторије, вентилатор колектора се покреће, а вентилатор грејача се зауставља. Врата мотора која воде у собу су затворена. Врући ваздух из соларног колектора спушта се до шљунчаног слоја просторије за складиштење топлоте, а топлота се складишти у шљунку док се слој шљунка не загреје, тако да је складиште топлоте у просторији за складиштење топлоте засићено. Када ноћу нема сунчевог зрачења, топлота се узима из просторије за складиштење топлоте. У овом тренутку се затвара прва електрична заклопка у регулатору ваздуха, отвара се друга електрична заклопка и покреће вентилатор грејања, тако да се унутрашња циркулација ваздуха загрева одоздо према горе кроз калдрмисани слој просторије за складиштење топлоте , а затим се вратио у систем регулације грејања. Када у просторији за складиштење топлоте има довољно топлоте, температура ваздуха који улази у клима-уређај само је нижа од температуре директно из соларног колектора. Овај циклус ће се наставити све док се разлика топлоте између слојева калдрме у просторији за складиштење топлоте не исцрпи. Затим, ако постоји помоћни грејач, активирајте помоћни грејач. Ако акумулација топлоте у акумулатору достигне засићеност или лети не постоји потреба за грејањем, соларни колектор и даље ради за грејање како би се користио систем за довод топле воде.

Постоји много врста зграда са соларном енергијом, а принципи рада су у основи слични. Неке зграде користе воду као медиј за размену топлоте. На тај начин се сва опрема у систему може смањити запремином под истим термичким ефектом, а такође може користити систем топле воде заједно са осталим изворима енергије. То је највећа предност употребе воде као медија. Друга врста енергије је коришћење геотермалне топлоте као извора топлоте. Процес рада је издвајање топлоте из подземне воде, слање топлоте у просторију кроз систем грејања и покретање уназад приликом хлађења. Принцип рада је попут клима уређаја. Недостатак је тај што када јединица ради непрекидно дуже време, топлота може бити недовољно доведена. Због тога је погоднији на местима богатим геотермалним ресурсима.

4 Очекивања о изградњи енергије

Прикупљање сунчеве енергије може се извршити само када постоји сунце. По облачном дану и ноћу топлота се не сакупља, па је прикупљена топлота ограничена, али кишни дани и ноћи често захтевају топлоту, што утиче на соларне зграде. развијање. Ако користимо геотермалне ресурсе у комбинацији са соларном енергијом, учимо једни од других, усвојимо ефикасне техничке мере за претварање енергије, разумну технологију термичке контроле и изврсне термичке материјале, тада ће се енергично развијати нове зграде са заштитом животне средине и очувањем енергије. Може се видети да је примена заштите животне средине и очувања енергије веома свеобухватна технологија и неопходно је решити неке специфичне проблеме како би се енергично развијали.

4.1 Мере уштеде енергије требале би бити практичне: употреба нове енергије заснива се на мерама уштеде енергије, а изолационе карактеристике омотача зграда су веома важне. Према томе, спољни зид и спољна врата и прозор, где је греда у контакту са спољним светом, подни део такође треба изоловати, што је део хладног моста. Укратко, неопходно је испунити захтеве спецификација, прописа и индустријске изолације.

4.2 Потребно је решити свеобухватну технологију управљања употребом топлотне енергије; док употреба саме соларне енергије геотермална енергија има одређена ограничења. Употреба нових извора енергије мора се заснивати на локалним природним ресурсима, а свеобухватна примена ће бити ефикасна. Плус неопходни помоћни извор топлоте како би се осигурало нормално грејање. Интегрисана технологија управљања аутоматски претвара довод топлоте у просторију у складу са потребом унутрашње температуре зграде и опскрбом извора топлоте да би се постигла температурна стабилност. Према напретку технологије аутоматизације, термичких материјала, опреме за размену топлоте и топлотних и електричних компоненти, потпуно је могуће решити ове технологије.

4.3 Најбољи избор за уштеду енергије и нову енергију је и даље соларна енергија, а примена уштеде енергије и соларне енергије има одређени утицај на изглед зграде. Из тог разлога се у дизајну зграде обрађује фасада зграде, а изглед извора топлоте сакупља кров. Не само да је повезан са топлотном ефикасношћу, већ је повезан и са укупним ефектом зграде.

Тренутно је највише истраживања о соларној фотонапонској технологији за производњу електричне енергије и зградама Буилдинг Пхотоволтаиц Интегратион Систем (БИПВ), који савршено интегрише соларне генераторе енергије на зид или кров зграда. Његов принцип рада је уобичајен. Фотонапонски систем је идентичан, једина разлика је у томе што се соларни модул користи и као генератор система и као спољни материјал зграде. Фотонапонске компоненте које се користе у БИПВ систему могу бити прозирне или провидне, тако да светлост и даље може ући у собу кроз фотонапонске компоненте без утицаја на унутрашње осветљење. БИПВ систем се може користити за локалну производњу електричне енергије и локалну употребу и има бројне предности: коришћење сунца као извора енергије може постићи уштеду енергије и захтеве заштите животне средине; уштеда улагања у мрежу и смањење губитака у преносу; фотонапонски модули у боји могу заменити скупе екстеријере. Материјал не само да има декоративни ефекат већ смањује и трошкове соларног система за производњу електричне енергије; ублажава потражњу за енергијом; има функцију звучне изолације и топлотне изолације као спољне заштите зграде; и побољшава унутрашње термално окружење. Страна истраживања о изградњи фотонапонских интегрисаних система су већ дуго времена, али су још увек у фази изградње експерименталних соба. Сједињене Државе, Европа и Јапан покренули су национални план развоја БИПВ система; истраживачки институт за соларну енергију на Шангајском универзитету Јиаотонг извршио је ово истраживање, пробну производњу соларног система фотонапонских кровних интеграција, изградио