摘 要:文章分析了太陽能的優(yōu)點和缺點,太陽能是世界上最清潔、儲備最豐富的可再生能源,是未來全球能源的主流發(fā)展方向,結(jié)合新疆地區(qū)溫變化大,日照時間長,降水量少,空氣干燥的氣候特點,提出了太陽能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用主要體現(xiàn)采暖、供電、制冷等方面使用。
關(guān)鍵詞:太陽能;新疆地區(qū);建筑;節(jié)能
1 太陽能
太陽能(solar energy),是指太陽的熱輻射能,主要表現(xiàn)就是常說的太陽光線?,F(xiàn)代太陽能的用途是發(fā)電或為熱水器提供能源。太陽提供的熱輻射能是地球上的生命生存所必需的條件。自古以來,人類就懂得用陽光曬干物件和制作食物?,F(xiàn)如今,隨著化石燃料日益緊缺,太陽能的利用也越來越普遍,太陽能發(fā)電已經(jīng)成為新興的可再生能源。其主要優(yōu)缺點有以下幾方面。
1.1 優(yōu)點
(1)普遍:太陽光的利用不受地域的限制,地球表面處處皆有,方便開發(fā)和利用。
(2)環(huán)保:太陽能屬于清潔能源,開發(fā)利用太陽能不會污染環(huán)境,對于節(jié)約資源,降低污染,改善環(huán)境有著至關(guān)重要的作用。
(3)巨大:太陽能提供的能量巨大,屬于世界上可開發(fā)的最大能源,地球表面每年可吸收的太陽輻射能約相當(dāng)于130萬億噸煤燃燒獲得的能量。
(4)長久:太陽能一直長久的存在著,據(jù)目前太陽產(chǎn)生的核能速率估算,氫的貯存量足以維持上百億年,從這個角度上來講,可以說太陽的能量是無窮無盡的。
1.2 缺點
(1)分散性:盡管地球表面太陽輻射總量很大,但是能流密度卻很低。
(2)不穩(wěn)定性:地理緯度、海拔高度、季節(jié)和晝夜等自然條件的限制以及天氣等隨機因素的影響,導(dǎo)致了太陽輻射的不穩(wěn)定性和間斷性,這給太陽能的大規(guī)模應(yīng)用造成了一定的困難。
(3)效率低和成本高:有的太陽能利用裝置成本較高,效率偏低,與常規(guī)能源相比競爭優(yōu)勢不明顯,太陽能的利用受經(jīng)濟性的制約較大。
太陽能是世界上最清潔、儲備最豐富的可再生能源,是未來全球能源的主流發(fā)展方向。近年來在節(jié)能、低碳之風(fēng)勁吹的大背景下,建筑節(jié)能也成為社會各界普遍關(guān)注的熱點。
太陽能的綜合應(yīng)用表現(xiàn)在:在夏熱冬冷的地區(qū),尤其是能源需求大的城市,可以充分利用屋頂,通過高效能的太陽能采集設(shè)備,將太陽能轉(zhuǎn)化為日常所需的熱水,生活用電等,積少成多,充分節(jié)約不可再生資源。
2 新疆的氣候特點
新疆是明顯的溫帶大陸性氣候,其遠(yuǎn)離海洋,四周有高山阻隔,形成了明顯的氣溫變化大,日照時間長,降水量少,空氣干燥。主要表現(xiàn)為:
*干燥;*冬冷夏熱;*氣溫日較差大;*日照豐富。
3 太陽能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用
3.1 太陽能熱水系統(tǒng)技術(shù)
為了不影響或者較少的影響建筑造型,一般都將太陽能集熱器,儲熱器設(shè)在多層建筑的屋頂,熱水分配管路與土建相配合,將各分戶的輔助加熱電線、上下冷熱水管等設(shè)置在管道井內(nèi)。
3.2 太陽能空調(diào)制冷技術(shù)
太陽能空調(diào)主要分為光能轉(zhuǎn)換為電能的方式、直接利用兩種實現(xiàn)方式。光能轉(zhuǎn)換成電能,然后采用電力驅(qū)動家用空調(diào)和電冰箱或常規(guī)壓縮式制冷機進行制冷。另一種是直接利用太陽的熱能驅(qū)動吸收式和吸附式制冷機進行制冷,這種制冷方式的優(yōu)點是成本低且無污染、無噪音,缺點是技術(shù)要求高。
3.3 太陽能供電儲能技術(shù)
在夜晚和陰雨天氣沒有太陽輻射,因此在太陽能供電儲能中需考慮增設(shè)輔助熱源或配備儲能設(shè)備,從而達(dá)到全天候應(yīng)用。一般而言,采用電能和天然氣作為輔助熱源對環(huán)境影響較小,而電能和熱能的儲存則多應(yīng)用于太陽能儲能。
3.4 太陽能技術(shù)在本地區(qū)建筑中的應(yīng)用
新疆冬季長,寒冷,供暖時間一般從10月中旬開始,次年4月中旬結(jié)束,歷時半年之久。這會消耗大量的供熱能源,并且會造成空氣污染,增加霧霾天氣的產(chǎn)生。但是這種天氣特點卻對太陽能的應(yīng)用有很大的便利。
在新疆地區(qū)對于太陽能技術(shù)在建筑中的運用可以從以下方面考慮:
*采用多種方式進行全年室內(nèi)調(diào)溫。比如,在夏天日照充分的時候,將由太陽能產(chǎn)生的多余的能源存儲起來,用于夜晚和冬季的采暖使用。
*目前,市面上有的汽車玻璃帶有自動加熱功能,方便在寒冷的冬季,自動快速的去除汽車玻璃上的冰雪??梢钥紤]為新疆建筑中的玻璃加入這種技術(shù),這樣在一定程度上可以為房屋升溫保暖,相對節(jié)省供暖能源。
4 結(jié)束語
太陽能是世界上最清潔、儲備最豐富的可再生能源,是未來全球能源的主流發(fā)展方向。在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越普遍,通過高效能的太陽能采集設(shè)備,將太陽能轉(zhuǎn)化為日常所需的熱水,生活用電等,積少成多,實現(xiàn)資源的持續(xù)利用。
作者簡介:夏青(1996,11-),女,新疆烏魯木齊市八一中學(xué)學(xué)生。