Upplýsingar um sólarorku: Orkunýtnitækni fyrir byggingu og grænar sólarbyggingar Umsókn og þróunarsýn

Notkun sólarorkutækni verður mikilvæg leið fyrir menn til að afla orku í framtíðinni. Í félagsstarfi manna hefur notkun neðanjarðarauðlinda þegar staðið frammi fyrir skorti á vandamálum, sem hlýtur að hafa áhrif á afkomu mannsins. Að byggja með sólarorku verður leið sem mun virka. Orkusparnaður í byggingu er orðinn mikið áhyggjuefni. Samfélagið í dag leggur mikla áherslu á orkunotkun byggingarverkfræði og langtímaorkunotkun í notkun bygginga. Þess vegna er nauðsynlegt að stuðla að beitingu byggingartækni fyrir sólarorku í samræmi við orkusparnaðarkröfur byggingarhönnunar.

Notkun sólarorkutækni verður mikilvæg leið fyrir menn til að afla orku í framtíðinni. Í félagsstarfi manna hefur notkun neðanjarðarauðlinda þegar staðið frammi fyrir skorti á vandamálum, sem hlýtur að hafa áhrif á afkomu mannsins. Að byggja með sólarorku verður leið sem mun virka. Orkusparnaður í byggingu er orðinn mikið áhyggjuefni. Samfélagið í dag leggur mikla áherslu á orkunotkun byggingarverkfræði og langtímaorkunotkun í notkun bygginga. Þess vegna er nauðsynlegt að stuðla að beitingu byggingartækni fyrir sólarorku í samræmi við orkusparnaðarkröfur byggingarhönnunar.

x

1 Kostir og kostir þess að sameina sólarorku og arkitektúr

1.1 Samsetning sólartækni og smíði getur í raun dregið úr orkunotkun bygginga.

1.2 Sólarorka er sameinuð byggingu. Spjöldin og safnararnir eru settir upp á þakið eða þakið, sem krefst ekki frekari landnáms og sparar landauðlindir.

1.3 Samsetning sólarorku og byggingar, uppsetningar á staðnum, orkuöflunar á staðnum og afhendingar á heitu vatni, krefst ekki viðbótar flutningslína og heitavatnslagna, sem dregur úr ósjálfstæði á aðstöðu sveitarfélaga og dregur úr þrýstingi á byggingu sveitarfélaga. .

1.4 Sólarvörur hafa engan hávaða, enga útblástur, enga eldsneytisnotkun og eru auðveldlega samþykktar af almenningi.

2 Orkusparandi tækni fyrir byggingar

Orkusparnaður bygginga er mikilvægur vísbending um tækniframfarir og nýting nýrrar orku er mikilvægur þáttur í að ná sjálfbærri þróun bygginga. Við núverandi aðstæður eru eftirfarandi fimm tæknilegar ráðstafanir gerðar til að spara orku:

2.1 Minnka ytra yfirborð byggingarinnar. Mælikvarðinn á ytra flatarmáli byggingar er tölustuðullinn. Áherslan á að stjórna lögunarstuðli byggingar er flat hönnun. Þegar það er of mikið af planum og kúptum eykst yfirborð byggingarinnar. Til dæmis, við hönnun íbúðarhúsa, kemur oft upp vandamálið við að opna glugga í svefnherbergjum og baðherbergjum. Vegna þess að gluggar á baðherberginu eru innfelldir inn í planið eykst ytra yfirborð byggingarinnar ósýnilega. Auk þess eru útskotsgluggar, þurrkpallar og önnur mannvirki til orkusparnaðar. Mjög óhagstætt. Þess vegna, þegar flugvél er hannað, er nauðsynlegt að ítarlega íhuga margvíslega þætti, á meðan að fullnægja notkunarhlutverki, er lögunarstuðull byggingarinnar stjórnað innan hæfilegs bils. Að auki, í framhliðarlíkönunum, hefur lagahæðarstýringin einnig áhrif á lögunarstuðlinn byggingar. Á 21. öld taka margar háhýsi upp rétthyrndar flatar og ferhyrndar samsetningar sem draga úr ytra yfirborði byggingarinnar og heildarstærðin er samræmd. Það heldur einnig útliti byggingarinnar og er gagnlegt fyrir orkusparnað bygginga. Það endurspeglar nýja hugsun í byggingarhönnunarhugtökum.

2.2 Gefðu gaum að hönnun umslagsbyggingarinnar. Orku- og varmanotkun bygginga endurspeglast aðallega í ytri varnarvirki. Hönnun umslagsbyggingarinnar felur aðallega í sér: að velja efni og uppbyggingu umslagsbyggingarinnar, ákvarða hitaflutningsstuðul umslagsbyggingarinnar, reikna út meðalhitaflutningsstuðul ytri veggsins undir áhrifum köldu og heitu brúarinnar í kring, hitauppstreymi vísitölu umslagsbyggingar og einangrunarlags Útreikningur á þykkt osfrv. Að bæta við ákveðinni þykkt varmaeinangrunarefnis utan á eða innan ytri veggsins til að bæta hitaeinangrunarafköst veggsins er mikilvægur mælikvarði til að spara orku. vegginn á þessu stigi. Sem stendur er mest af ytri vegg einangrun úr pólýstýren froðuplötu. Í byggingarferlinu, samkvæmt byggingarferli hitaeinangrunarefnisins, er tenging og festing hitaeinangrunarplötunnar styrkt og gæði brúnarinnar og botnsins tryggð til að ná hitaeinangrunaráhrifum. Jafnframt er þakið sá hluti sem hefur mestar hitasveiflur og þarf árangursríkar ráðstafanir til að auka einangrunaráhrif og endingu.

2.3 Sanngjarnt eftirlit með hlutfalli gluggaveggjaflatarmáls. Það eru líka útihurðir og gluggar sem eru í snertingu við náttúruna. Margar greiningar og prófanir hafa sýnt að hurðir og gluggar eru um 50% af heildar varmaorkunotkun. Orkusparandi hönnun hurða og glugga mun bæta verulega orkusparandi áhrif. Velja þarf hurðar- og gluggakarmaefni með há hitaþolsgildi. Nú á dögum eru mörg hurða- og gluggakarmaefni almennt notuð í plastfóðruðum stálgrindum, hitadreifandi álgrind og láglosunarhúðað einangrunargler. Loftþéttleiki gluggans ætti að vera góður og vandlega skal stjórna hlutfalli gluggaveggflötarinnar. Það eiga ekki að vera stórir gluggar og útskotsgluggar í norðri og ekki má nota útskotsgluggann í aðrar áttir. Í verkfræðistörfum taka mörg íbúðarhús stóra glugga fyrir framhliðaráhrif. Ef ekki er hægt að minnka stórt flatarmál gluggans, ætti einnig að gera ráðstafanir: ef glugganum er komið fyrir eins langt og hægt er á suðurhlið, er fastri viftu gluggans bætt við, þétting á ramma og brún viftu er hert og útreikningur og útreikningur fara fram samkvæmt reglum til að ná byggingunni. Orkunýtni í heild.

2.4 Styrkja hitaeinangrunarráðstafanir annarra hluta. Aðrir hlutar hitaeinangrunarráðstafana eins og gólf, gólf, hella og heita og kalda brúarhluta til varmaeinangrunar. Gólfmeðhöndlun innan og utan hússins á köldum og köldum svæðum, engin hitunarstigaveggur og ljósgjafagluggi, meðferð á hurðahurð, svalagólf og hurðargluggameðferð. Þarf að borga eftirtekt til: hurðin sem mætir umheiminum ætti að velja einangrunarhurðina, ytri flóglugginn ætti að nota efri og neðri upptökuplötuna og hliðarplötuna og allar plöturnar sem komast í snertingu við utan verður að vera einangruð og orkusparandi. Nú á dögum notar byggingin sérstakan orkusparandi hönnunarhugbúnað til að mæta ýmsum varmavísum með alhliða útreikningi. Samkvæmt varmavísitölunni ætti að gera samsvarandi byggingarráðstafanir til að byggingin í heild sinni uppfylli kröfur um orkusparnað.

2.5 Gera aðrar orkusparandi ráðstafanir til að ná orkusparnaðarmarkmiðum. Að auki eru aðrar orkusparandi stjórnunaraðgerðir eins og uppsetning hitamælis, hitastýrisrofa osfrv., til að viðhalda jafnvægi hitastigs, einnig nauðsynlegar leiðir til að draga úr orkunotkun. Í raun ætti megininntak orkusparnaðar byggingar, auk hitunar og loftræstingar, að innihalda loftræstingu, heimilisrafmagn, heitt vatn og lýsing. Ef öll raforka heimilanna er orkusparandi vörur eru möguleikarnir á orkusparnaði enn áberandi.

3 Sólbyggingartækni

Sólarbyggingum má skipta í virkar og óvirkar gerðir. Byggingar sem nota vélræn tæki til að safna og geyma sólarorku og veita hita í herbergið þegar þörf krefur eru kallaðar virkar sólarbyggingar; í samræmi við staðbundnar loftslagsaðstæður, með því að nota byggingarskipulag, byggingarvinnslu, val. Afkastamikil varmaefni gera byggingunni sjálfri kleift að taka til sín og geyma magn sólarorku og ná þannig upphitun, loftkælingu og heitu vatni, sem kallast óvirkar sólarbyggingar.

Í skipulagi sólbygginga ætti að reyna að nota langhliðina sem norður-suður stefnu. Gerðu hitasöfnunarflötinn innan plús eða mínus 30° í jákvæða suðurátt. Í samræmi við staðbundnar veðurskilyrði og staðsetningu, gerðu viðeigandi breytingar til að ná sem bestum sólarljósi. Hitinn sem berst á milli hitasöfnunar- og varmageymsluvegganna er eins konar óvirk sólarbygging. Hann nýtir sér til fulls eiginleika sólargeislunarvarma í suðurátt og bætir við ljósdreifandi ytri hlíf á suðurvegg til að mynda loftlag á milli ljósgeisla hlífarinnar og veggsins. Til að hámarka sólarljósið inni í ljósdreifandi hlífinni er hitagleypandi efni borið á innra veggflöt loftlagsins. Þegar sólin skín er loftið og veggurinn í loftlaginu hituð og hitinn sem frásogast er skipt í tvo hluta. Eftir að hluta gassins hefur verið hitað myndast loftflæðið af hitastigsmunarþrýstingnum og inniloftið er dreift og safnað með efri og neðri loftopum sem eru tengdir við inniherbergið og eykur þar með innihitastigið; og annar hluti varmans er notaður til að hita vegginn og varmageymslugeta veggsins er nýtt. Hitinn er geymdur og þegar hitinn er lækkaður eftir nóttina er hitinn sem geymdur er í veggnum hleypt út í herbergið og þannig næst hæfilegt hitastig fyrir dag og nótt.

Þegar sumarhitinn kemur er loftlagið í ljósgeislalokinu opnað að útiloftinu og loftið sem er tengt innandyra lokað. Efri hluti útiopanna er opinn út í andrúmsloftið og neðri loftopin eru helst tengd við stað þar sem umhverfishiti er lágur, svo sem í skugga sólar eða í neðanjarðarrými. Þegar hitastig loftlagsins er hitað streymir loftflæðið hratt í efri loftopið og heita loftið er losað út. Þegar loftið heldur áfram að streyma fer kalda loftið sem fer í gegnum neðri loftopið inn í loftlagið og síðan loftlagið. Hitastigið er lægra en útihitinn og heita loftið innanhúss dreifir hita í gegnum vegginn í loftlagið og þar með. ná þeim áhrifum að lækka stofuhita á sumrin.

Eins og sjá má af aðgerðalausri vinnureglu, skipa efniseiginleikar mikilvæga stöðu í sólarbyggingum. Ljósgjafaefnið er venjulega notað fyrir gler og ljósgeislunin er yfirleitt á milli 65 og 85% og ljósmóttökuplatan sem notuð er hefur nú ljósgeislun upp á 92%. Efni til varmageymslu: notaðu vegg af ákveðinni þykkt, eða breyttu efni veggsins, svo sem að taka vatnsvegg sem varmageymslu til að auka varmageymslu veggsins. Að auki er hitageymslan einnig hitageymsluaðferð. Hefðbundin venja í hitageymslunni er að stafla smásteinunum í hitageymsluna, hita smásteinana þegar heita loftið streymir í gegnum hitageymsluna og fara inn í nótt eða rigningardaga. Hitinn sem losnar er síðan borinn inn í herbergið. Vegna þess að óvirkar sólarbyggingar eru einfaldar og auðveldar í framkvæmd eru sólarbyggingar mikið notaðar, svo sem fjölhæða byggingar, samskiptastöðvar og íbúðarhús. Nú á dögum samþykkir háhýsin einnig þessa meginreglu: glertjaldveggurinn er lagskiptur og stjórnanlegum inntaks- og útrásaropum er komið fyrir við neðri samskeyti ytri veggplötunnar. Þetta tekur ekki aðeins upp sólarorku heldur fegrar einnig framhlið hússins, sem er steypt útfærsla á sólarorkutækni.

Virkar sólarbyggingar nota vélrænan búnað til að flytja safnaðan varma til ýmissa herbergja. Þannig er hægt að stækka frásogsyfirborð sólarorkunnar eins og þakið, brekkuna og garðinn þar sem sólarljósið er sterkt og það er hægt að nota sem frásogsyfirborð sólarorkunnar. Á sama tíma er líka hægt að setja upp hitageymslu þar sem þú þarft á því að halda. Þannig sameinast hitakerfið og hitaveitukerfið í eitt og virkur hitastýribúnaður beitt til að gera nýtingu sólarorku eðlilegri.

Rekstrarferlið virka sólarhitakerfisins er: Kerfið er búið tveimur viftum, önnur er sólarorkuvifta og hin er hitavifta. Við beinhitun með sólargeislun virka báðar vifturnar á sama tíma þannig að loftið í herberginu fer beint inn í sólarsafnann. Farðu svo aftur inn í herbergið, eins og rigningardagar, þegar hitinn er lítill, aukahitunin er notuð og hitageymslan virkar ekki. Heitaloftskerfið notar rafdælu til að stjórna loftstreymi og þegar bein hitun á sér stað er rafmagnsdemparunum tveimur í loftstýringunni beint til að lofti flæði inn í herbergið. Heitavatnsspólan við úttak sólsafnarans gerir kleift að samþætta heitavatnsveitukerfi herbergisins við sólarhitakerfið.

Þegar hitinn sem sólarinn safnar er meiri en þörfum herbergisins fer viftan í gang og hitaviftan stöðvast. Mótorhurðin sem liggur að herberginu er lokuð. Heita loftið frá sólarsafnanum streymir niður í grjótlag hitageymslunnar og varminn geymist í steininum þar til steinlagalagið er upphitað þannig að hitageymslan í hitageymslunni er mettuð. Þegar engin sólargeislun er á nóttunni er varmi tekinn úr hitageymslunni. Á þessum tímapunkti er fyrsta rafmagns demparinn í loftstýringunni lokaður, seinni rafmagnsdemparinn er opnaður og hitunarviftan er ræst, þannig að loftrás innanhúss er hituð frá botni til topps í gegnum cobble lag hitageymslunnar. , og síðan aftur í hitakerfi. Þegar nægur hiti er í hitageymslunni er hitastig loftsins sem fer inn í loftræstingu aðeins lægra en hitastigið beint frá sólarsafnaranum. Þessi hringrás mun halda áfram þar til varmamunur milli steinlaga í hitageymslunni er ekki uppurinn. Síðan, ef það er aukahitari, virkjaðu aukahitarann. Ef hitageymslan í varmageymslunni nær mettun eða ekki er hitaþörf á sumrin, vinnur sólarseljarinn samt til upphitunar til að nýta heitavatnsveitukerfið.

Það eru margar tegundir af sólarorkubyggingum og vinnureglurnar eru í grundvallaratriðum svipaðar. Sumar byggingar nota vatn sem miðil fyrir varmaskipti. Þannig er hægt að minnka rúmmál allan búnað kerfisins við sömu hitauppstreymi og einnig er hægt að nota heitavatnskerfi ásamt öðrum orkugjöfum. Þetta er stærsti kosturinn við að nota vatn sem miðil. Önnur orka er að nýta jarðvarma sem varmagjafa. Vinnuferlið er að ná varmanum úr grunnvatninu, senda hitann inn í herbergið í gegnum hitakerfið og keyra öfugt við kælingu. Vinnureglan er eins og loftræstibúnaður. Ókosturinn er sá að þegar einingin vinnur stöðugt í langan tíma getur verið að hitinn sé ófullnægjandi. Því hentar það betur á stöðum sem eru auðugir af jarðhitaauðlindum.

4 Væntingar um orkubyggingu

Söfnun sólarorku er aðeins hægt að framkvæma þegar það er sól. Á skýjuðum degi og á nóttunni safnast enginn varmi, þannig að hitinn sem safnast er takmarkaður, en rigningardagar og -nætur þurfa oft hita, sem hefur áhrif á sólarbyggingar. þróun. Ef við notum jarðhitaauðlindir ásamt sólarorku, lærum af styrkleikum hvers annars, tökum upp áhrifaríkar tæknilegar ráðstafanir til að umbreyta orku, sanngjarna hitastjórnunartækni og framúrskarandi varmaefni, þá verða nýjar byggingar með umhverfisvernd og orkusparnaði þróaðar af krafti. Það má sjá að beiting umhverfisverndar og orkusparnaðar er mjög yfirgripsmikil tækni og nauðsynlegt er að leysa ákveðin vandamál til að þróast af krafti.

4.1 Orkusparnaðarráðstafanir ættu að vera hagnýtar: notkun nýrrar orku byggist á orkusparandi ráðstöfunum og einangrunarárangur byggingarhjúps er mjög mikilvægur. Þess vegna ætti ytri veggurinn og ytri hurðin og glugginn, þar sem geislinn er í snertingu við umheiminn, einnig að einangra gólfhlutinn, sem er kuldabrúarhlutinn. Í stuttu máli er nauðsynlegt að uppfylla kröfur um forskriftir, reglugerðir og einangrun iðnaðarins.

4.2 Nauðsynlegt er að leysa alhliða nýtingarstýringartækni varmaorku; á meðan notkun sólarorku eingöngu hefur jarðhita ákveðnar takmarkanir. Nýting nýrra orkugjafa verður að byggjast á náttúruauðlindum á staðnum og alhliða notkun mun skila árangri. Auk nauðsynlegs aukahitagjafa til að tryggja eðlilega hitun. Samþætt stjórntækni breytir sjálfkrafa hitaveitunni í herbergið í samræmi við innihitaþörf byggingarinnar og framboð hitagjafans til að ná hitastöðugleika. Samkvæmt framþróun sjálfvirknistýringartækni, hitauppstreymiefna, hitaskiptabúnaðar og varma- og rafmagnsíhluta, er algjörlega mögulegt að leysa þessa tækni.

4.3 Besti kosturinn fyrir orkusparnað og nýja orku er enn sólarorka og beiting orkusparnaðar og sólarorku hefur nokkur áhrif á útlit byggingarinnar. Af þessum sökum, við hönnun byggingarinnar, er framhlið byggingarinnar unnin og útlit hitagjafans er safnað af þakinu. Það er ekki aðeins tengt hitauppstreymi heldur einnig heildaráhrifum byggingarinnar.

x