太陽エネルギー情報：ビルディングエネルギー効率技術とソーラーグリーンビルディングのアプリケーションと開発ビジョン

太陽エネルギー技術の使用は、将来人がエネルギーを得るための重要な方法となるでしょう。人間の社会活動では、地下資源の利用はすでに人間の生き残りに影響するジレンマの欠如に直面しています。太陽エネルギーを使った建物は、うまくいく道です。建物の省エネルギーが大きな懸念事項になっています。今日の社会は、建築工事のエネルギー消費と建物の使用における長期エネルギー消費に大きな注目を集めています。したがって、建築設計の省エネルギー要求に応じて、太陽エネルギー建築技術の適用を促進する必要がある。

太陽エネルギー技術の使用は、将来人がエネルギーを得るための重要な方法となるでしょう。人間の社会活動では、地下資源の利用はすでに人間の生き残りに影響するジレンマの欠如に直面しています。太陽エネルギーを使った建物は、うまくいく道です。建物の省エネルギーが大きな懸念事項になっています。今日の社会は、建築工事のエネルギー消費と建物の使用における長期エネルギー消費に大きな注目を集めています。したがって、建築設計の省エネルギー要求に応じて、太陽エネルギー建築技術の適用を促進する必要がある。

太陽熱技術は、建物の省エネに最も広く使用されています。現在、太陽光発電システムは、太陽エネルギーに対する光電変換率が低く、太陽熱温水および受動太陽熱加熱技術である。中国の太陽熱の光と熱は大部分が失われ、熱â '†'熱エネルギー二次変換、水システムの開発は1980年代に始まったが、太陽エネルギーの簡素化は変換の過程でエネルギーを増加させ、送信。この損失は単に家庭の水の加熱に直接変換され、低いレベルの適用にとどまり、太陽エネルギーの利用率は低下する。このような状況に鑑み、欧州の太陽熱温水システムは、主に従来のエネルギーシステムと連携して動作する補助熱源として使用されています。それは、太陽の壁、太陽電池モジュール、および建物の壁の統合を提案する。リビングおよび入浴のお湯を供給しながら発電、暖房、換気および建築保護構造を組み合わせた太陽エネルギーシステムもまた、建物の暖房用の典型的な太陽低温床放射である。 。壁の最外層は光熱カーテンウォールであり、アンペア熱交換システムの原理である。建物との一体化は新鮮な空気システムまたは上部の空気ダクトを通って空調装置に入る直接排出チャンバによる太陽熱温水システムの開発の目標と方向性となっている。包囲構造の絶縁性能が著しく改善される。

1太陽エネルギーを建築と組み合わせる利点と利点

1.1ソーラー技術と建設の組み合わせは、建物のエネルギー消費を効果的に削減することができます。

1.2太陽エネルギーは建物と組み合わされる。パネルとコレクターは屋根や屋根に設置されており、追加の土地占有を必要とせず、土地資源も節約できます。

1.3太陽エネルギーと建設、現場設置、現場発電と給湯の組み合わせは、追加の送電線や給湯管を必要とせず、地方自治体の設備への依存を減らし、市建設。

1.4ソーラー製品は騒音も排出もなく、燃料消費もなく、一般の人々にも容易に受け入れられます。

2建物の省エネルギー技術

建物の省エネルギーは技術進歩の重要な指標であり、新しいエネルギーの使用は建物の持続可能な発展を達成する上で重要な要素です。現状では、省エネルギーのために以下の5つの技術的対策が講じられている。

2.1建物の外面を縮小する。建物の外部表面積の尺度がフィギュア係数です。建物の形状係数を制御することの焦点はフラットな設計です。平面と凸部が多すぎると、建物の表面積が増加します。例えば、居住用建物の設計では、寝室やバスルームの窓を開ける問題がしばしば遭遇する。バスルームの窓は平面に凹んでいるため、建物の外面は目に見えないほど大きくなります。さらに、ベイウィンドウ、乾燥プラットフォーム、およびエネルギーを節約するための他の構造があります。非常に好ましくない。そのため、平面を設計する際には、様々な要素を総合的に考慮する必要があり、また、その機能を充足させながら、建物の形状係数を合理的な範囲で制御する。さらに、façadeモデリングでは、レイヤーの高さコントロールも建物の形状係数に影響します。 21世紀には、多くの高層ビルが矩形の矩形と長方形の組み合わせを採用し、建物の外面面積を縮小し、全体のサイズが調和しています。また、建物の外観を維持し、省エネルギーを構築するのに有益です。これは、建築設計の概念の新しい考え方を反映しています。

2.2エンベロープ構造の設計に注意してください。建物のエネルギー消費と熱消費は、主に外部保護構造に反映されます。エンベロープ構造の設計は、エンベロープ構造の材料および構造の選択、エンベロープ構造の熱伝達係数の決定、周囲のコールドおよびホットブリッジの影響下での外壁の平均熱伝達率の計算、エンベロープ構造と断熱層の熱的性能指数厚さの計算壁の断熱性能を向上させるため断熱材を外壁の外側または内側にある厚さに追加することは、この段階で壁。現在、外壁断熱材のほとんどはポリスチレンフォームボードで作られています。施工工程においては、断熱材の施工手順に従って、断熱板の接着固定が強化され、断熱効果を得るために端部および底部の品質が確保される。同時に、屋根は熱の変動が最も大きい部分であり、断熱効果と耐久性を高めるためには効果的な対策が必要です。

2.3窓の壁面積の割合の合理的な制御。また、自然の環境と接触している外部のドアや窓があります。多くの分析とテストでは、ドアと窓が総熱エネルギー消費の約50％を占めていることが示されています。ドアや窓の省エネ設計により、省エネ効果が大幅に向上します。耐熱性の高いドアフレームや窓枠材を選択する必要があります。現在、多くのドアおよび窓フレーム材料は、プラスチックで裏打ちされたスチールフレーム、放熱アルミニウム合金フレーム、および低放射率被覆絶縁ガラスに一般的に使用されています。窓の気密性は良くなければならず、窓の壁面部分の割合は注意深く管理する必要があります。北には大きな窓や出窓がなく、出窓は他の方向には使用しないでください。工学的実践において、多くの住宅用建物はファサード効果のために大きな窓を取ります。窓の広い領域を減らすことができない場合は、窓が南側にできるだけ遠くに配置されていれば、窓の固定ファンが追加され、フレームの密閉とファンのエッジが締め付けられ、計算と計算が規則に従って実施され、建物が達成される。総合エネルギー効率。

2.4他の部品の断熱対策を強化する。床、床、スラブ、断熱のための熱い、冷たい橋のような断熱手段の他の部分。寒い地域や寒い地域の建物内外の床処理、暖房階段の壁と光の透過窓、ユニットドアの入り口処理、バルコニーの床とドアの窓の処理。注意を払う必要があります：外のドアを選択する必要があります外のドアを選択する必要があります外側の窓のウィンドウは、上下のピックアッププレートとサイドプレート、および外部と接触するすべてのプレートを使用する必要があります絶縁と省エネルギーが必要です。今日では、総合的な計算によってさまざまな熱指標を満たすための特別な省エネ設計ソフトウェアを使用しています。熱指数によれば、建物全体が省エネルギー要件を満たすためには、対応する構造的対策が講じられるべきである。

2.5省エネ目標を達成するために、他の省エネ対策を講じてください。また、ヒートメータ、熱制御スイッチなどを設置してバランスの取れた温度を維持するなどの省エネルギー対策も、エネルギー消費を削減するために必要な手段です。実際、建物の省エネルギーの主な内容は、暖房や空調に加えて、換気、家庭用電気、温水、照明を含める必要があります。すべての家庭の電気エネルギーが省エネルギー製品である場合、省エネルギーの可能性はさらに顕著です。

3ソーラービルディング技術

ソーラービルは、アクティブタイプとパッシブタイプに分けることができます。太陽エネルギーを収集し貯蔵し、必要に応じて部屋に熱を提供するために機械的装置を使用する建物は、アクティブソーラービルと呼ばれ、ビルのレイアウト、施工処理、選択の使用を通じて、地元の気候条件に応じて、高性能の熱材料が建物自体に太陽エネルギーの量を吸収して貯蔵することを可能にし、それによって暖房、空調、受動的な太陽の建物。

太陽の建物のレイアウトは、南北方向として長い側を使用しようとする必要があります。熱収集面を正の南方向にプラスマイナス30°以内にします。地元の気象条件や場所に応じて、最適な太陽暴露を達成するために適切な調整を行います。集熱壁と蓄熱壁との間に受ける熱は受動的な太陽熱の建物の形態である。南向きの日射熱の特性を活かし、南側の壁面に透光性の外装カバーを加え、透光性カバーと壁面の間に空気層を形成しています。光透過性カバー内の日射量を最大限にするために、空気中間層の内壁面に吸熱材料を塗布する。太陽が輝いているときには、中間層の空気と壁が加熱され、吸収された熱は2つの部分に分割されます。ガスの一部を加熱した後、温度差圧力によって気流を形成し、屋内に接続された上下の通気口で室内空気を循環させて対流させて室内温度を上昇させる。熱の他の部分は壁を加熱するために使用され、壁の蓄熱能力が利用される。熱が蓄積され、夜間に温度が下がると、壁に蓄えられた熱が室内に放出され、それによって昼夜に適した温度が達成される。

夏期の暑さが来ると、光透過カバーの空気層が室外ベントに開放され、室内に接続されたベントが閉じられる。屋外通気口の上部は大気に開放されており、下部通気口は、好ましくは、太陽の陰や地下空間のような周囲空気温度が低い場所に接続される。空気層の温度が上昇すると、気流は速やかに上部通気口に流れ、熱気は外部に排出される。空気が流れ続けると、下部ベントを通過する冷たい空気が空気層に入り、空気層に入る。温度は屋外温度よりも低く、室内熱風は壁を通って空気層に熱を放散する。夏には室温を下げる効果があります。

受動的な動作原理から分かるように、材料特性は太陽建築における重要な位置を占める。光透過性材料は、従来からガラスに用いられており、光透過率は一般に65〜85％であり、現在使用されている受光板は92％の光透過率を有する。蓄熱材：一定の厚さの壁を使用するか、またはウォールウォールを蓄熱体として壁の蓄熱を増やすなど、壁の材質を変更します。また、蓄熱室も蓄熱方式である。蓄熱室の伝統的な実践は、蓄熱室に小石を積み重ね、熱風が蓄熱室を流れるときに小石を加熱し、夜間や雨の日に入ることである。放散された熱は、部屋に届けられます。パッシブソーラービルは簡単で実装が容易なため、複数階建ての建物、通信ステーション、住宅用建物などのソーラービルが広く使用されています。今日では、高層ビルもこの原理を採用しています。ガラスカーテンウォールが積層され、制御可能な吸入口と排気口が外壁スラブの下部ジョイントに配置されています。これは、太陽エネルギーを採用するだけでなく、太陽エネルギー技術の具体的な実施形態である建物ファサードを美化する。

能動的な太陽の建物は、収集された熱を様々な部屋に輸送するために機械設備を使用する。このように太陽光の吸収面を広げることができ、太陽光が強い屋根、斜面、中庭など太陽エネルギーの吸収面として利用することができる。同時に、必要な場所に蓄熱室を設置することもできます。このように、暖房システムと温水供給システムとを組み合わせて、有効な熱制御設備を適用して、太陽エネルギーの利用をより合理的にする。

アクティブソーラー暖房システムの運転プロセスは、システムが2つのファンを備え、1つはソーラーコレクターファンであり、もう1つは暖房ファンである。太陽光線で直接加熱すると、2つのファンが同時に作動し、室内の空気が直接太陽熱集熱器に入ります。その後、雨の日など、熱が低く、補助暖房が使用され、蓄熱室が作動しない場合など、部屋に戻ります。熱風システムは、空気の流れを制御するために電気ダンパーを使用し、直接加熱が起こると、空気コントローラ内の2つの電気ダンパが迂回され、空気が室内に流入する。太陽熱集熱器の出口の温水コイルは、室内の温水供給システムを太陽熱加熱システムと一体化することを可能にする。

太陽熱集熱器によって集められた熱が室内のニーズを超えると、コレクタファンが始動し、ヒータファンが停止します。部屋に通じるモータードアが閉じられる。太陽熱集熱器からの熱風は、蓄熱室の小石層まで流れ落ち、小石層が加熱されるまで小石に蓄えられ、蓄熱室内の蓄熱が飽和する。夜間に日射がない場合、蓄熱室から熱が奪われます。このとき、空気制御装置の第1電動ダンパを閉じ、第2電動ダンパを開き、暖房ファンを始動させて、蓄熱室のコブル層を介して室内空気循環を下から上に加熱するその後、加熱調節システムに戻される。蓄熱室に十分な熱がある場合、空調機に入る空気の温度は、ソーラーコレクタから直接得られる温度よりもわずかに低い。このサイクルは、蓄熱室のコブル層間の熱差がなくなるまで続きます。次に、補助ヒーターがある場合は、補助ヒーターを作動させます。蓄熱器の蓄熱が飽和に達した場合、または夏に暖房要求がない場合、太陽熱回収器は給湯システムを使用するために加熱のために依然として機能する。

太陽エネルギーの建物には多くの種類があり、基本的な考え方は同じです。一部の建物では、水を熱交換の媒体として使用しています。このようにして、システム内のすべての機器は、同じ熱効果の下で体積を減少させることができ、また、他のエネルギー源と共に温水システムを使用することもできる。これは、水を媒体として使用する最大の利点です。もう1つの種類のエネルギーは、熱源として地熱を使用することです。作業プロセスは、地下水から熱を抽出し、暖房システムを介して室内に熱を送り、冷却すると逆に運転することである。作動原理は空調ユニットのようなものです。欠点は、装置が長時間連続して動作しているときに、熱が不十分に供給される可能性があることである。したがって、地熱資源の豊富な場所でより適しています。

4エネルギー建築の期待

太陽エネルギーの収集は、太陽がある場合にのみ行うことができます。曇った日や夜には熱が集まらないため、集められた熱は限られていますが、雨の日や夜にはしばしば熱が必要になり、太陽の建物に影響を与えます。開発。太陽熱エネルギーと組み合わせて地熱資源を利用し、お互いの強みを学び、エネルギー転換、妥当な熱管理技術、優れた温熱材料の効果的な技術措置を採用すれば、環境保護と省エネルギーの新しい建物が勢いよく開発されます。環境保護と省エネルギーの適用は非常に包括的な技術であり、積極的に発展させるためにはいくつかの具体的な問題を解決する必要があることがわかります。

4.1省エネ対策は実用的でなければならない。新しいエネルギーの使用は省エネ対策に基づいており、建物のエンベロープの断熱性能は非常に重要である。したがって、ビームが外界と接触している外壁と外扉と窓は、床部分も断熱されている必要があります。これは冷ブリッジ部分です。要するに、仕様、規制、業界の絶縁の要件を満たすことが必要です。

4.2熱エネルギーの総合利用制御技術を解決する必要がある。地熱エネルギーには一定の制限があります。新しいエネルギー源の使用は地元の天然資源に基づいていなければならず、包括的な適用が効果的である。通常の加熱を保証するのに必要な補助熱源をプラスします。統合された制御技術は、建物の屋内温度要求および温度安定性を達成するための熱源の供給に従って、自動的に熱供給を部屋に変換する。自動化制御技術、熱材料、熱交換装置、熱電部品の進歩に伴い、これらの技術を完全に解決することができます。

4.3省エネルギーと新エネルギーのための最良の選択はまだ太陽エネルギーであり、省エネルギーと太陽エネルギーの適用は建物の外観に多少の影響を与える。この理由から、建物の設計においては、建物のファサードが処理され、熱源の外観が屋根によって収集される。熱効率と関連しているばかりでなく、建物の全体的な効果にも関係しています。

現在、太陽光発電技術と建物に関する最も多くの研究は、ビルの壁または屋根に太陽光発電機を完全に統合するBIPV（Building Photovoltaic Integration System）です。その動作原理は一般的です。太陽光発電システムは同一であるが、唯一の違いは、太陽電池モジュールがシステム発電機としても、建築外装材としても使用されることである。 BIPVシステムで使用される光起電構成要素は、屋内の照明に影響を与えることなく、光が光起電力構成要素を通って室内に依然として入ることができるように、透明または半透明であり得る。 BIPVシステムは、地元の発電や現地での使用に使用でき、多くの利点があります。太陽をエネルギー源として使用すると、省エネと環境保護の要件を達成できます。グリッド投資を削減し、伝送ロスを削減します。太陽光発電モジュールは高価な外装に取って代わることができます。材料は装飾効果を持つだけでなく、太陽光発電システムのコストも削減します。電力需要を軽減する。それは建物の外側の保護として遮音と断熱の機能を持っています。室内の熱環境を改善する。太陽光発電システムを構築する外国の研究は長い間行われてきたが、実験室を建設する段階にある。米国、欧州、日本はすべてBIPVシステムのための国家開発計画を開始した。上海交通大学の太陽エネルギー研究所は、この研究を実施している、太陽光発電の屋根統合システムの試作、生態学を構築