浅谈太阳能住宅中的主动式太阳能技术
谈主动式太阳能技术在建筑中的应用
１ 太 阳能与 建筑
内的用 电负载 ， 另一方面在满足建筑 自身用 电负荷 的 同时把 多余
晚 所 随着经济 的迅速 崛起 ， 我国社会 面临着传统能源短缺 和生态 的电能进行并网向市 政 电网系统 进行供 电； 上或 阴天 时， 发 的电能不能满 足建 筑 自身 负载 需要 ， 控制 器 又并 网市 政供 电系 环境恶化的双重压力 。太 阳能作 为一种取 之不尽 、 用之不 竭的可 统， 保证用户 的正常用 电， 这样就 能降低建筑 的运 行成本 ， 减少 了 再生能源 ， 是我 国优化能源结 构 、 改善 生态 环境 、 促进 国民经济 良 传 统能源的使用 。 性发展的必然选择 。在 政府 制定 的第 十一个 五年 规划 纲要 中就 对 比太 阳能“ 光热 应用” 已经 进入寻常 百姓家 ， 同属于 主动 式 明 确 指 出 ， 大力 发 展 可 再 生 能 源 ， 极 开 发 利 用 太 阳 能 这 种 迄 要 积 太 阳 能 技 术 的 “ 电应 用 ” 我 国 建 筑 业 中运 用 还 属 于凤 毛 麟 角 。 光 在 今为止人类所认识到 的最清洁 的能 源。 太 阳能光伏 发 电推 广 的最 大瓶颈 突 出表现在 其核 心构件——太 与建筑相关的能耗在人类 总能耗 中 占有很大 比重 ， ４ ％左 占 ０ 阳 能 电 池 板 的 高 昂成 本 上 。 右… 要 调整 原有 能源消 费模 式 ， １， 在建筑 业 中充分 利用 太 阳能 的
目前建 造最多的集合住宅为例 ， 建筑设计 中应 当考虑 以下问题 ：
定禁止 任 何单 位 和个 人 安装 太 阳 能 热 水 器 ， 安 装 的 也 要 拆 已
除 ＿ 。导致太 阳能建筑理想 与现实之问差距的原因如下 ： ２ Ｊ
浅谈太阳能住宅中的主动式太阳能技术
太 阳能 热水 系统的主要元件有集热器 、储存装置及循环 管路 ，是 目 前应 用最广 的太 阳能热利用系统 。此 外 ， 还有 辅助的再加热 装置 如 电热器等 以供应无 日照时使用 。 系统工作 原理 （ 温室原理） ：太阳能集热板通过其 中的热能吸收 装置吸收太 阳光中的热量 ， 然后加热冷水 ， 因为热水的相对质量较轻 ， 于是 热水便会上浮 ， 而水箱 下部的冷水继续接 受热量而加 热冷水 ，这 样循环往复 。 当太 阳光不足时 ， 则 由辅助再热装 置补充 热量 。 如图 ３ － １
２ 主动式太阳能技术
太阳能技术分主动和被动两种 。被动式太 阳能技术 多应用在住宅 标 准较低的情况 ，如 四合 院，民宅等 。而且被动 式太 阳能技术在我 国 传统当中有着很 明显 的体现 ，如修建住宅要 坐北朝南 ，黄土高原的窑 洞 ，蒙古包等 。但如果到 了城市 ，或者对建 筑要求比较高的场合 ，完 全靠被动式太 阳能技术是远远不够 的 ，因而我们需要重点探讨住宅 当 中的主动式太阳能技术 。 主动式太阳能技 术是太 阳能利用 的高级形式 ， 它需要依靠集热器 、 各种循环管路 、水泵等需要其 它能源的机械装置来收集 、储存和分配
电 子 技 术
本设 计选用 １ ６ ０ ２型液 晶显示器 ，显示精 度为 ０ ． １ 。Ｃ 满足设计 需求 。显示模块电路设计如图 ４ 。
１ ． ３ ． ４ 系统 电路设计 系统 电路 图如 图 ６ 所示 ，核心 为 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ １ 单片机 。Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０ 探测 １ ． ３ ． ３ 温度控制电路 房 间内温度 ，将温度信号转换为电信号传输至 单 ‘ 机； 片机将信 温度控制 电路 ＿ 丰 要是用于调节电加热器工作时 间，从而来达到使 与 设定温度值做比较 ，根据两者之 的差值来控制 电 【 丝是否工作 已 房 间温度恒定 的 翻的。开关的通断是 由输入的调节脉冲宽度 决定 的。 及工作时 长；房间 内温度的 时参数 由 １ ６ ０ ２液 晶 显示 器湿示 ，非常 调节脉冲波 占 比变人时 （ 即脉冲宽度变宽） ，双 向可控硅导通 ，增 直 观。系统工作时 ，只需事先设置好房间所需要的温度参数 ，整个挖 加 电阻丝的加热时 问。调节脉 冲波 Ｉ 空 比变小时 （ 即脉 冲宽度变窄 ）， 制过程伞部是 自动控制 ，不需要人 为干预 。整个 系统连接简单 ，成 本 双 向可控硅 断开 ，电阻丝的加热时间缩短 ，从而使热 量输入 减小。 低廉 ，适用于收入不高的人群。 由 ｊ 没有采用传统的继 电器控制 电阻 ｛ ｛ 控 制较为合理 ， 选择合适 的脉 冲宽度即可达到维持房间温度的 目的。温度控制 电路 接 丝的工作，而是选用脉冲波来控制双 向可控硅 ，发热 ｝ 线 图如 图 ５所示 ，Ｂ端为脉 冲输入端 ，Ｒ为 电阻丝 。 减小了温度控制有滞后给系统调 带来振 荡 ， 提 商了系统 的稳定性 。
浅谈太阳能在住宅中的应用
浅谈太阳能在住宅中的应用摘要：在住宅产业中，太阳能技术的应用具有重要的意义。
本文主要分析了太阳能技术在住宅中的各种应用形式和产品类型进行举例。
并根据我国太阳能住宅一体一体化施工等简要的叙述。
关键词：太阳能；住宅；一体化前言：随着能源危机和环境恶化也在不断加剧伴随着我国经济建设和人民生活水平日益提高的同时我，我国也和世界其他各国一样，面临着环境保护和资源的双重压力。
而我国建筑也的总耗能也是国家三大耗能产业之一，所以节约能源对建筑也是至关重要的课题。
建筑节能环保作为大量性建设的住宅建筑节能具有重要积极的现实意义。
1.太阳能的应用技术与产品类型我国的建筑能耗约占全国总能耗的26．7％。
我国幅员辽阔，2／3以上地区年日照数大于2200h，每年照射在陆地面积上的太阳辐射总量为3．3×103—8．4x10M／m2之间，相当于2．4x104亿tce。
太阳能作为清洁和可再生的能源有着非常广阔的应用前景。
目前，太阳能技术的应用主要体现在光伏发电技术和光热转换技术两个领域。
1．1太阳能的应用技术1．1．1太阳能的光伏发电目前，太阳能光伏发电技术是利用光电转换原理，将太阳辐射光通过半导体物质转变为电能。
制造太阳能电池的半导体材料有十几种。
光伏建筑一体化主要将太阳能发电机组和建筑的墙面或者屋顶相结合。
光线既能透过光伏构件满足室内采光需要，和光伏构件和玻璃幕墙一体化，又能节省电力资源将太阳光辐射能量转化为可利用的电能，这样又节能又环保的要求。
太阳能光伏发电技术和传统能源相比，初期投资规模偏大，应用成本较高。
因为太阳能电池的转化效率不应低于8％，扣除各种损失，一般要求达到15％的转换率。
考虑到价格因素，相对转化率较高、技术较成熟且有一定商业价值的是硅太阳能光伏电池。
1．2太阳能产品类型1.2.1电玻璃的工艺要求较高，是利用太阳能光电玻璃光电技术与玻璃相结合，把辐射在建筑物表面的太阳光转化为电能而成为可被住宅利用的能源使传，统玻璃幕墙单一的围护功能得到了发展。
浅谈主动式太阳能在建筑设计中的应用
的协调 配 合提 出 了更 高 的要求 。
４ ４太 阳能 光伏 发 电在 建筑 设计 中的应 用
太阳能光伏发电与建筑一体化系统 中， 太 阳能电池板作为建筑的一个组
带来更 来 巨 大 的经济 效 益与 社 会效 益 。然 而 ， 尽 管太 阳能技 术 从 出现 到 应 用 已经 过 成部分不再单独设计安装。这种发 电形式将为社会创造更多的能源 ， 然而 ， 与太阳能光热系统不 同的是 ， 太 阳能光伏发 电系统对电 了多 年 的研 究 和发 展 ， 但 由 于涉 及 到 的专 业 知 识 及领 域 较 为 广泛 ， 在 实 际 的 多的经济效益。
１ ．引言
人类 对 太 阳能 的 利 用可 以追 述 到史 前 ， 先 民 们 从部 落 的布 局 、 朝 向和 建
一
４ ３主 动 式太 阳 能制冷 系统在 建 筑设计 中的应 用
主 动式太 阳能制 冷 系统 在建 筑 中主要 由以下 几 个 缩 机 、 蒸 发器 与 风机 盘管 。
建筑 节 能
曙 团圆
浅谈主动式太 阳能在 建筑 设计 中的应 用
摘要 ： 随 着可 持续 发 展观 念 深入 人心 ， 人 们 对于 环 保 的观 念 越来 越 重视 ， 在 生产 与生 活 中也更 加 关 注节 能 产 品的使 用 。太 阳能 是一种清洁的可再生资源， 如何在建筑设计 中利用好这一能源成为设计者们关心的话题。主动式太 阳能技术在建筑设计中应用的 时 间不 长 ， 但 它 取得 的效 果 却是 其 他节 能技 术所 无 法达 到 的 。本 文试 图从 主 动式太 阳能技 术 与建 筑设 计 的结合 入 手 ， 对 主动 式太 阳 能 技术在 建 筑 热水 供应 、 取暖、 制 冷和 光伏 发 电方 面 的应 用进 行 阐述 。 关键 词 ： 主动 式太 阳能 ； 建 筑设 计 ； 应用； 环 保
单层住宅建筑设计中的太阳能利用与光伏发电
单层住宅建筑设计中的太阳能利用与光伏发电太阳能是一种可再生能源，具有广泛的应用价值。
在单层住宅建筑设计中，充分利用太阳能以及采用光伏发电系统，不仅可以为住宅提供清洁能源，还可以降低能源成本和环境污染。
因此，太阳能利用和光伏发电在单层住宅建筑设计中具有重要意义。
首先，太阳能在单层住宅的设计中可以通过被动设计和主动设计两种方式进行利用。
被动设计主要包括合理的建筑朝向、采用适当的窗户和日光利用设备等，以最大程度地利用太阳能进入室内。
而主动设计则是通过安装太阳能热水器、太阳能空调和太阳能采暖系统等设备，将太阳能转化为可利用的热能。
其次，光伏发电系统是一种将太阳能转化为电能的技术。
在单层住宅建筑设计中，可以将光伏发电系统与建筑一体化设计，如在建筑的屋顶或外墙使用太阳能电池板来收集太阳能。
这些光伏电池可以将太阳辐射直接转化为电能，并通过电池组储存起来，供室内照明、电器使用或返回电网。
在本文接下来的部分，将详细介绍单层住宅建筑设计中太阳能利用与光伏发电的技术和考虑因素。
首先，对于太阳能利用，要合理选择建筑朝向和窗户设计。
朝向合理的房屋可以最大化接收到阳光的辐射，以提供充分的自然照明和采暖效果。
此外，窗户的选择和设计也应充分考虑阳光的进入角度，以减少或避免过度日晒和能源浪费。
其次，对于被动设计中的太阳能热水器，要根据家庭的热水需求量和水质特点来合理选择和安装。
太阳能热水器可以利用太阳能将水加热，减少对传统能源的依赖，并可以通过储存热水的方式来满足家庭的用水需求。
再次，太阳能空调和采暖系统可通过利用太阳能的热能来提供冷却和加热效果。
太阳能空调系统可以通过太阳能照射发电，将电能转化为冷气，从而实现住宅的空调需求。
而采暖系统可以利用太阳能热能来提供室内的供暖，减少对传统供暖设备的使用和能源消耗。
此外，单层住宅建筑中的光伏发电系统也具有重要意义。
对于光伏发电系统的设计，需要考虑太阳能电池板的数量和位置来充分收集和利用太阳能。
建筑太阳能热水技术利用太阳能为建筑提供热水
建筑太阳能热水技术利用太阳能为建筑提供热水近年来，随着环境保护意识的提高和清洁能源的重要性日益凸显，建筑太阳能热水技术逐渐成为人们关注的焦点。
本文将介绍建筑太阳能热水技术的原理和应用，以及它在实践中的优势和挑战。
一、原理和技术建筑太阳能热水技术是利用太阳能将光能转换为热能，通过合适的装置和系统将太阳能直接或间接地用于建筑的供热热水需求。
其原理主要有两种：被动式和主动式。
被动式太阳能热水技术利用被动传热方式，通过建筑本身的材料和结构来收集和储存太阳能热量。
常见的被动式技术包括：太阳能热水壶、太阳能热水管、太阳能热水箱等。
主动式太阳能热水技术则通过太阳能集热器和热水系统等设备主动收集、转换和储存太阳能。
常见的主动式技术包括：太阳能热水器、太阳能热泵等。
太阳能热水器将太阳能集热器与储水箱结合，通过热交换器将太阳能转化为热水；太阳能热泵则利用太阳能辅助热源制热。
二、应用领域建筑太阳能热水技术广泛应用于多个领域，包括住宅、商业建筑、工业建筑等。
它可以为建筑提供热水供应，满足人们的日常生活需求，并减少对传统能源的依赖和消耗。
在住宅领域，太阳能热水技术可以应用于家庭热水供应和暖气系统。
通过安装太阳能热水器或太阳能热泵，居民可以利用太阳能为家庭提供舒适的热水和室内供暖。
在商业建筑中，太阳能热水技术可以应用于酒店、医院、学校等场所的热水供应。
尤其在夏季热水需求高峰期，太阳能热水系统的运行效果更为显著。
此外，工业建筑领域也可以利用建筑太阳能热水技术满足一部分热水需求，并降低用能成本。
三、优势和挑战建筑太阳能热水技术具有许多优势。
首先，它是一种清洁、可再生的能源，减少了对传统能源的需求和环境污染。
其次，太阳能资源广泛，稳定可靠，不受燃料供应和价格波动的影响。
再次，该技术的投资回报周期相对较短，长期来看可以降低能源成本。
然而，建筑太阳能热水技术也面临一些挑战。
首先，依赖于天气条件和季节变化，太阳能的利用效率会有所波动。
建筑设计中主动式太阳能利用技术探究
建筑设计中主动式太阳能利用技术探究在如今全球能源危机与环境污染加重的背景下，建筑设计正朝着绿色、可持续的方向发展。
如何在保证建筑外形美观的前提下，理性利用太阳能成为了建筑设计中的热门话题之一。
我们将从主动式太阳能利用技术方面入手，探究这种技术对建筑设计的意义。
I.主动式太阳能利用技术的基本概念和原理主动式太阳能利用技术是指，通过建造特定的装置来收集和利用太阳辐射能。
一般分为集光、集热、转换和储存四个步骤。
具体而言，集光是指通过反射镜、集光器等装置将太阳能聚集起来；集热是指将聚集起来的太阳辐射能转化为热能；转换则是指将太阳能转化为电能或光能；储存则是指将转化后的电能或热能暂时存储。
II.主动式太阳能利用技术在建筑设计中的应用主动式太阳能利用技术在建筑设计中的应用可谓是恰到好处。
建筑本身就是高耗能、高污染的产业，通过主动式太阳能利用技术的应用，既能够减轻建筑对环境造成的负担，又能够为建筑供应一部分清洁的能源，在一定程度上降低建筑能耗。
主动式太阳能利用技术在建筑设计中主要应用于以下三个方面。
1.供暖领域在一般的建筑设计中，暖气通常采用燃煤、燃气等传统能源供应。
但是，在建筑中实施主动式太阳能利用技术后，可以将太阳辐射能收集起来，并将其转化为热能供给建筑。
例如，在多伦多的 Varsity 居住区里，建筑师通过建造太阳能墙将阳光能量集成到建筑的供暖系统中，节约了高达 40% 的能源开支。
2.热水领域在建筑中最大的热水需求一般来自于生活用水和空调系统。
在德国柏林的一栋写字楼中，建筑师通过建造太阳能板并储存热能的方式，解决了办公室内的附属设施的热水需求。
相对于使用传统方式加热热水，该建筑采用主动式太阳能利用技术的方式降低了能耗，也减少了对环境的污染。
3.照明领域照明领域是主动式太阳能利用技术在建筑设计中应用最为成熟的领域之一。
因为太阳能光照可以通过光管、反射物、透明墙等方式引入室内，实现室内自然照明。
这不仅节约了能源，提升了建筑采光的效果，还进一步加深了人们对建筑采光与舒适度之间的关系认识。
浅谈太阳能在现代住宅设计中的应用
浅谈太阳能在现代住宅设计中的应用【摘要】建筑节能是技术进步的重要标志,新能源利用是实现建筑可持续发展的重要环节,也是世界上所有国家采取的节能措施。
在今后的发展中,太阳能的应用和新型的节能建筑,只能以最低的能量消耗,使居住环境更舒适,更清浩,而节能及社会效益更好。
关键词节能建筑设计能源利用引言当今世界对太阳能的应用越来越广泛，特别是在建筑业，对于太阳能的应用，能够使人们过上绿色的生活，当然，太阳能的应用在现代住宅设计中也占据了一席之地，本文简单介绍太阳能在住宅设计上的应用。
一、太阳能的利用现状我国有着丰富的太阳能资源，每年获得的太阳能约为3.6×1022J，相当于1.2万吨标准煤的热值[1]。
约占全国国土面积的2/3的地区年平均辐射总量在3340～8400MJ/m2，年日照时数在超过2200h，相当于110～280kg标准煤的热值[2]。
我国从70年代就开始了太阳能利用方面的研究，经过30年来的不懈努力，现已在太阳能利用和推广方面已经取得了一定的成绩，尤其在太阳能热水器方面取得了一大批科研成果。
但我国的太阳能利用技术与发达国家相比还存在很大的差距，例如我国目前对太阳能在建筑中有效地利用还是探索阶段，不仅利用方式单一并且在与建筑一体化方面显得尤为落后。
因此我国在太阳能技术的实用性、经济性、先进性、可操作性等方面都有很多值得进一步研究的地方二、现代住宅设计中的太阳能建筑技术太阳能建筑可分为主动式和被动式两个类型。
利用机械装置收集和储存太阳能,并在需要时向房间提供热能的建筑,被称为主动式太阳能建筑;根据当地气候条件,在很少使用机械设备条件下,通过建筑物布局,构造处理,选择性能好的热工材料,使建筑物本身能够吸收和储存太阳能量,从而达到采暖, 空调,供热水的建筑物,称为被动式太阳能建筑。
太阳能建筑的平面布置应尽量将长边作为南北方向。
使集热面处于正南方向正负30ο以内。
并根据当地的气象条件及所处位置,做出恰当调整,以达到最佳的阳光照射效果。
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浅谈太阳能住宅中的主动式太阳能技术
作者：潘冬辉鞠振河
来源：《山东工业技术》2017年第23期
摘要：当今，能源危机日益严重，发展新能源是大趋势。
而太阳能作为典型的清洁能源，是一个良好的切入点。
进入21世纪，面临各种环境能源问题，将太阳能应用于建筑是大势所趋。
在此，我们就太阳能在住宅中的主动式太阳能技术的概念和应用进行阐述，并对其各个主要子系统进行细致分析。
关键词：住宅；太阳能技术；主动式
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.23.049
1 引言
太阳能住宅相比传统住宅，有着更好的生活体验。
利用太阳能，住宅不仅能维持室内温度，还能为各种家用电器供电，此外，还可以保证屋内的热水供应充足，生活方便，节约环保。
尤其是研究主动式太阳能技术，对太阳能充分利用，意义重大[1]。
2 主动式太阳能技术
太阳能技术分主动和被动两种。
被动式太阳能技术多应用在住宅标准较低的情况，如四合院，民宅等。
而且被动式太阳能技术在我国传统当中有着很明显的体现，如修建住宅要坐北朝南，黄土高原的窑洞，蒙古包等。
但如果到了城市，或者对建筑要求比较高的场合，完全靠被动式太阳能技术是远远不够的，因而我们需要重点探讨住宅当中的主动式太阳能技术。
主动式太阳能技术是太阳能利用的高级形式，它需要依靠集热器、各种循环管路、水泵等需要其它能源的机械装置来收集、储存和分配太阳能[2，3]。
3 主动式太阳能技术的利用
太阳能在建筑中的应用主要为光热和光电两种模式，特别是光热利用。
光热就是将光能转化为热能，主要应用在供热和供暖系统。
光电就是将光能转化为电能，主要应用于住宅中的照明系统（光伏发电）[4]。
3.1 太阳能热水系统
太阳能热水系统的主要元件有集热器、储存装置及循环管路，是目前应用最广的太阳能热利用系统。
此外，还有辅助的再加热装置如电热器等以供应无日照时使用[5]。
系统工作原理（温室原理）：太阳能集热板通过其中的热能吸收装置吸收太阳光中的热量，然后加热冷水，因为热水的相对质量较轻，于是热水便会上浮，而水箱下部的冷水继续接受热量而加热冷水，这样循环往复。
当太阳光不足时，则由辅助再热装置补充热量[6]。
如图3-1所示：
3.2 热风集热式供热系统
系统工作原理：风机驱动空气在集热器和蓄热器之间来回流动，为住宅供暖。
常见的蓄热体是砾石堆，辅助加热器为煤气热风炉。
集热器虽然隐患系数低，但它过大的空间使用以及传到面积，会影响建筑的设计使用。
如图3-2所示：
3.3 太阳能空调系统
空调系统可以供热也可以供冷。
其中制冷系统分为两种：（1）吸收式系统。
主要包括集热器和吸收式制冷机构成。
系统需要结合太阳能热水系统，利用太阳能集热器获得高温热水，然后使热水吸收机制冷机运行，来获取冷量。
（2）吸附式系统。
该系统将太阳能集热器和制冷机合二为一，具有简单的结构。
该系统采用沸石一水或活性炭一甲醇等无害材料作为工质组合，整个系统由太阳能吸附集热器，真空阀门、冷凝器、蒸发储液器、水泵等组成，白天太阳辐射充足，制冷解析，经冷凝器冷却成液态进入蒸发储液器，太阳能转化为代表制冷能力的吸附式储存起来，晚上温度降低，自然冷却后、吸附床温度下降、制冷剂被吸收，达到制冷效果[7，8]。
3.4 太阳能光伏发电系统
最常见的是住宅联网光伏发电系统，有无逆流和有逆流之分，前者应用更广泛。
有逆流系统，通俗来讲就是，光伏发电系统可以和公用电网互相开放，不存在住户缺电的现象。
适用于用电量较小的住户，不会给公用电网带来大威胁，电力平衡性高。
而无逆流系统，它的必要条件是系统发电量低于住宅用电量，且是单向并联形式。
工作原理如图3-5所示：
4 结语
太阳能作为永久资源，特别是太阳能在住宅中的合理利用，对人类的可持续发展将带来直接影响。
本文主要探讨了太阳能利用当中的主动式太阳能技术，叙述了其各个部分系统的概念以及利用方式，意义重大，值得思考。
参考文献：
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[4]罗振涛，史立山主编.中国太阳能热水器产业发展研究报告（2001-
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[5]建筑设计资料集编委会.建筑设计资料集（第二版）.北京：中国建筑工业出版社，1994，7（02）：206-249.
[6]付融冰等.中国能源的现状[J].能源环境保护，第19卷第1期：
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[8]徐向荣，贺玲丽，建筑设计采用太阳能热水器的探讨[J].工程质量，2004（03）：36-39.。