浅谈太阳能热水系统在智能建筑中作用-发表论文网__墨水学术,论文

所属栏目：智能科学技术论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:160

副标题#e#
　　浅谈太阳能热水系统在智能建筑中作用
　　闫桂杰
　　烟台市人口和计划生育委员会264000
　　【摘要】在太阳能热利用建筑环保分析基础上，重点对于阳能热水系统相关技术进行分析，从而说明了大力发展太阳能事业的可行性，以及太阳能热水系统在智能建筑的可行性。
　　【关键词】太阳能，热水系统，智能建筑，系统监控，系统控制
　　1引言
　　在住宅中，随着居民对生活舒适性要求的提高，生活热水的用量也越来越大。使得常规能源供应与住宅生活热水耗能的缺口日益增大，建筑行业开始向太阳能为代表的可再生能源利用方式寻求解决的新途径，其中大量使用太阳能热水器就是途径之一[1,2]。本文就太阳能热水系统，以及太阳能热水监控控制系统技术进行分析。
　　2基于太阳能热利用建筑环保体现
　　太阳能与生态建筑一体化的基本思路就是利用太阳能这种最丰富、最便捷、无污染的能源来进行发电、采暖制冷以及供应热水，以满足人们生活的需要，同时达到减少和不用矿物燃料的目的。这就要求在建筑设计中，要同时考虑两个方面的问题，一是考虑太阳能在建筑上的应用对建筑物的影响，包括建筑物的使用功能，围护结构的特性，建筑体形和立面的改变；二是考虑太阳能利用的系统选择，太阻能产品与建筑形体的有机结合。太阳能在建筑中的利用主要有太阳能热利用以及太阳能光电技术，而太阳能热利用技术又分为被动式太阳能热利用以及主动式太阳能热利用。未来的发展趋势应该是集上述太阳能利用技术与建筑立面和屋面为一。它是指采用太阳能光伏技术及太阳能热利用技术，把太阳能材料与建筑材料相结合，建成具有环保和节能特点的现代建筑。当采用一体化技术时，太阳能系统成为建筑设计的一部分，这样可以提高系统的经济性，太阳能部件不能作为孤立部件，至少在建筑设计阶段应该加以考虑。而更加合理的做法是利用太阳能部件取代某些建筑部件，从而使其发挥双重功能，降低总的造价。
　　基于太阳能热利用的生态建筑能源技术主要包括四方面的内涵：太阳能通风结构、太阳能热水系统、太阳能采暖系统和太阳能空调系统。其中，前者属于被动式太阳能利用技术，它与建筑结构融为一体；而后三者属于主动式太阳能利用技术，它们的关键部件是太阳能集热器，目前建筑物中大多采用非聚光型集热器(包括平板集热器和真空管集热器)对太阳能进行收集。生态建筑的能量系统必然是太阳能普遍应用的多种技术有机结合的复合能量系统。
　　基于太阳能热利用的生态建筑一体化技术集中体现在两方面：一是太阳能集热器与建筑屋面一体化设计安装，为建筑提供生活热水以及采暖空调用热源，这种做法在住宅建筑中己较为普及，然而做法各异，与建筑的复合构造形式不尽合理。二是利用太阳能空气集热器的工作原理构造出太阳能通风结构，包括太阳能通风墙体以及太阳能通风屋面，这些结构通常出现在被动式太阳房。太阳能生态建筑一体化技术在我国具有现实的必要性以及广阔的发展前景。下面就利用最为广泛的太阳能热水器为例进行介绍。
　　3太阳能热水系统
　　太阳能热水系统技术是目前主动式太阳能利用中应用最广泛的、产业化发展最迅速的领域，它可以为用户提供热水或采暖[3]。
　　3.1热水系统的组成及原理
　　太阳能热水系统通常由太阳能集热器、传热工质、贮热水箱、补给水箱和连接管路等组成。其工作过程是：在太阳辐照下，集热器吸收太阳能并转换成热能传递给集热器内的传热工质，传热工质受热后通过自然循环方式将贮水箱中的水加热，或者通过强迫循环(如泵循环)方式将集热器中的热能传递给贮水箱中的水。有些太阳能热水系统还有辅助加热装置(如电热器)，保证整个系统在阴雨天或冬季光照强度弱时仍能正常使用，保证用户使用热水或采暖的要求[4]。
　　3.2太阳能热水系统的分类
　　太#p#副标题#e#阳能热水系统基本上可以分为三类，即自然循环系统、强迫循环系统和直流式循环系统。
　　(1)自然循环系统
　　自然循环系统主要由太阳能集热器、贮热水箱、补给水箱、辅助加热装置以及循环管道等装置构成。其中蓄水箱必须置于集热器上方，水在集热器中被太阳辐射加热后，温度升高；由于集热器中与蓄水箱中的水温不同，因而产生密度差，形成热虹吸压头，使热水由上循环管进入水箱的上部，同时水箱底
　　部的冷水由下循环管进入集热器，形成循环流动。
　　(2)强制循环系统
　　强制循环系统中，水是靠泵来循环的，系统中装有控制装置，当集热器顶部的水温与蓄水箱底部水温的差值达到某一限定值的时候，控制装置就会自动启动水泵；反之，当集热器顶部的水温和蓄水箱底部水温的差值小于某一限定值的时候，控制装置就会自动关闭水泵，停止循环。
　　(3)直流循环系统
　　直流式系统是在自然循环和强制循环的基础上发展起来的。水通过集热器被加热到预定的温度上限，集热器出口的电接点温度计立即给控制器信号，在打开电磁阀后，自来水将达到预定温度的热水顶出集热器，流入蓄水箱。当点温度计降到预定的温度下限时，电磁阀关闭，这样热水时开时关，不断地获得热水在我国，家用太阳能热水器和小型太阳能热水器多用自然循环式，而大中型太阳能热水器系统多用强制循环式，另外还有一种常用于公共建筑物中的太阳能热泵热水系统。
　　4结语
　　太阳能的节能效果优异，可明显降低建筑能耗、减少污染物排放，因此将太阳能与智能建筑结合，建筑的节能减排效益将会更加显著，应该大力的进行推广。
　　【参考文献】
　　[1]郑毅.西藏某培训中心太阳能热水系统设计探讨[].给水排水,2007,33(5).
　　[2]陈胜国.住宅太阳能热水的探讨和应用[J].城市建设与商业网点,2009,(24).