Công nghiệp Tin tức

Thông tin về năng lượng mặt trời: Công nghệ sử dụng năng lượng hiệu quả trong tòa nhà và Tầm nhìn phát triển và ứng dụng công trình xanh sử dụng năng lượng mặt trời

2018-09-17

Việc sử dụng công nghệ năng lượng mặt trời sẽ là một cách quan trọng để con người có được năng lượng trong tương lai. Trong các hoạt động xã hội của con người, việc sử dụng các nguồn tài nguyên dưới lòng đất đã phải đối mặt với tình trạng thiếu tiến thoái lưỡng nan, điều này chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến sự tồn vong của con người. Xây dựng bằng năng lượng mặt trời sẽ là một con đường hiệu quả. Xây dựng tiết kiệm năng lượng đã trở thành một mối quan tâm lớn. Xã hội ngày nay rất chú trọng đến việc tiêu thụ năng lượng của kỹ thuật xây dựng và tiêu thụ năng lượng lâu dài trong việc sử dụng các tòa nhà. Do đó, cần thúc đẩy ứng dụng công nghệ tòa nhà năng lượng mặt trời theo yêu cầu tiết kiệm năng lượng trong thiết kế tòa nhà.

Việc sử dụng công nghệ năng lượng mặt trời sẽ là một cách quan trọng để con người có được năng lượng trong tương lai. Trong các hoạt động xã hội của con người, việc sử dụng các nguồn tài nguyên dưới lòng đất đã phải đối mặt với tình trạng thiếu tiến thoái lưỡng nan, điều này chắc chắn sẽ ảnh hưởng đến sự tồn vong của con người. Xây dựng bằng năng lượng mặt trời sẽ là một con đường hiệu quả. Xây dựng tiết kiệm năng lượng đã trở thành một mối quan tâm lớn. Xã hội ngày nay rất chú trọng đến việc tiêu thụ năng lượng của kỹ thuật xây dựng và tiêu thụ năng lượng lâu dài trong việc sử dụng các tòa nhà. Do đó, cần thúc đẩy ứng dụng công nghệ tòa nhà năng lượng mặt trời theo yêu cầu tiết kiệm năng lượng trong thiết kế tòa nhà.



x

1 Ưu điểm và lợi thế của việc kết hợp năng lượng mặt trời với kiến ​​trúc

1.1 Sự kết hợp giữa công nghệ năng lượng mặt trời và xây dựng có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà một cách hiệu quả.

1.2 Năng lượng mặt trời kết hợp với tòa nhà. Các tấm và bộ thu được lắp đặt trên mái nhà hoặc mái nhà, không cần chiếm thêm đất và tiết kiệm tài nguyên đất.

1.3 Sự kết hợp giữa năng lượng mặt trời và xây dựng, lắp đặt tại chỗ, phát điện và cung cấp nước nóng tại chỗ, không cần thêm đường dây truyền tải và đường ống nước nóng, giảm sự phụ thuộc vào các cơ sở của thành phố và giảm áp lực cho xây dựng thành phố .

1.4 Sản phẩm năng lượng mặt trời không gây tiếng ồn, không khí thải, không tiêu hao nhiên liệu, dễ được công chúng chấp nhận.

2 Công nghệ tiết kiệm năng lượng cho tòa nhà

Bảo tồn năng lượng tòa nhà là một chỉ số quan trọng của tiến bộ công nghệ và việc sử dụng năng lượng mới là một phần quan trọng để đạt được sự phát triển bền vững của các tòa nhà. Trong điều kiện hiện tại, năm biện pháp kỹ thuật sau đây được thực hiện để tiết kiệm năng lượng tòa nhà:

2.1 Giảm diện tích bề mặt bên ngoài của tòa nhà. Thước đo diện tích bề mặt bên ngoài của một tòa nhà là hệ số hình. Trọng tâm của việc kiểm soát yếu tố hình dạng của một tòa nhà là thiết kế phẳng. Khi có quá nhiều mặt phẳng và lồi lõm, diện tích bề mặt của tòa nhà sẽ tăng lên. Ví dụ, trong thiết kế các tòa nhà dân cư, vấn đề mở cửa sổ trong phòng ngủ và phòng tắm thường gặp phải. Do các cửa sổ trong phòng tắm được lắp lõm vào mặt phẳng nên diện tích bề mặt bên ngoài của tòa nhà được tăng lên một cách vô hình. Ngoài ra, còn có cửa sổ lồi, giàn phơi và các cấu trúc khác để tiết kiệm năng lượng. Rất bất lợi. Vì vậy, khi thiết kế mặt bằng cần xem xét toàn diện nhiều yếu tố, vừa thỏa mãn công năng sử dụng, vừa khống chế hệ số hình dạng của công trình trong phạm vi hợp lý. Ngoài ra, trong mô hình mặt tiền, việc kiểm soát chiều cao lớp cũng ảnh hưởng đến yếu tố hình dạng tòa nhà. Trong thế kỷ 21, nhiều tòa nhà cao tầng áp dụng kết hợp hình chữ nhật phẳng và hình chữ nhật, giúp giảm diện tích bề mặt bên ngoài của tòa nhà và kích thước tổng thể hài hòa. Nó cũng duy trì sự xuất hiện của tòa nhà và có lợi cho việc bảo tồn năng lượng tòa nhà. Nó phản ánh tư duy mới về khái niệm thiết kế kiến ​​trúc.

2.2 Hãy chú ý đến thiết kế của cấu trúc phong bì. Tiêu thụ năng lượng và nhiệt của các tòa nhà chủ yếu được phản ánh trong cấu trúc bảo vệ bên ngoài. Thiết kế cấu trúc vỏ bọc chủ yếu bao gồm: lựa chọn vật liệu và cấu trúc của cấu trúc vỏ bọc, xác định hệ số truyền nhiệt của cấu trúc vỏ bọc, tính toán hệ số truyền nhiệt trung bình của tường ngoài dưới tác động của cầu nóng và lạnh xung quanh, chỉ số hiệu suất nhiệt của cấu trúc bao và lớp cách nhiệt Tính toán độ dày, v.v. Thêm một độ dày nhất định của vật liệu cách nhiệt ở bên ngoài hoặc bên trong tường ngoài để cải thiện hiệu suất cách nhiệt của tường là một biện pháp quan trọng để tiết kiệm năng lượng. bức tường ở giai đoạn này. Hiện nay, hầu hết các lớp cách nhiệt tường bên ngoài được làm bằng tấm xốp polystyrene. Trong quá trình xây dựng, theo quy trình xây dựng của vật liệu cách nhiệt, sự liên kết và cố định của tấm cách nhiệt được tăng cường, đồng thời đảm bảo chất lượng của cạnh và đáy để đạt được hiệu quả cách nhiệt. Đồng thời, mái nhà là bộ phận chịu sự dao động nhiệt nhiều nhất, cần có biện pháp hữu hiệu để tăng hiệu quả cách nhiệt và độ bền.

2.3 Kiểm soát hợp lý tỷ lệ diện tích tường cửa sổ. Ngoài ra còn có cửa ra vào và cửa sổ bên ngoài tiếp xúc với môi trường tự nhiên. Nhiều phân tích và thử nghiệm đã chỉ ra rằng cửa ra vào và cửa sổ chiếm khoảng 50% tổng năng lượng nhiệt tiêu thụ. Thiết kế tiết kiệm năng lượng của cửa ra vào và cửa sổ sẽ cải thiện đáng kể hiệu quả tiết kiệm năng lượng. Phải chọn vật liệu khung cửa và cửa sổ có giá trị điện trở nhiệt cao. Ngày nay, nhiều vật liệu khung cửa và cửa sổ thường được sử dụng trong khung thép lót nhựa, khung hợp kim nhôm tản nhiệt và kính cách nhiệt phủ khí thải thấp. Độ kín của cửa sổ phải tốt, tỷ lệ diện tích tường cửa sổ phải được kiểm soát cẩn thận. Không nên có cửa sổ lớn và cửa sổ lồi ở phía bắc, và không nên sử dụng cửa sổ lồi ở các hướng khác. Trong thực tế kỹ thuật, nhiều tòa nhà dân cư sử dụng cửa sổ lớn để tạo hiệu ứng mặt tiền. Trong trường hợp không thể giảm diện tích lớn của cửa sổ, cũng nên thực hiện các biện pháp: nếu cửa sổ được bố trí càng xa càng tốt về phía nam, thêm quạt cố định của cửa sổ, niêm phong khung và cạnh của quạt được siết chặt, và tính toán và tính toán được thực hiện theo các quy định để đạt được tòa nhà. Hiệu quả năng lượng tổng thể.

2.4 Tăng cường các biện pháp cách nhiệt của các bộ phận khác. Các bộ phận khác của biện pháp cách nhiệt như sàn, sàn, tấm và các bộ phận cầu nóng và lạnh để cách nhiệt. Xử lý sàn bên trong và bên ngoài tòa nhà ở vùng lạnh và lạnh, không có tường cầu thang sưởi ấm và cửa sổ truyền ánh sáng, xử lý lối vào cửa căn hộ, xử lý sàn ban công và cửa sổ. Cần chú ý là: cửa tiếp xúc với thế giới bên ngoài nên chọn cửa cách nhiệt, cửa sổ lồi bên ngoài nên sử dụng tấm đón trên dưới và tấm bên, và tất cả các tấm tiếp xúc với bên ngoài phải được cách nhiệt và tiết kiệm năng lượng. Ngày nay, tòa nhà sử dụng phần mềm thiết kế tiết kiệm năng lượng đặc biệt để đáp ứng các chỉ số nhiệt khác nhau thông qua tính toán toàn diện. Theo chỉ số nhiệt, các biện pháp cấu trúc tương ứng nên được thực hiện để làm cho toàn bộ tòa nhà đáp ứng các yêu cầu tiết kiệm năng lượng.

2.5 Thực hiện các biện pháp tiết kiệm năng lượng khác để đạt được mục tiêu tiết kiệm năng lượng. Ngoài ra, các biện pháp kiểm soát tiết kiệm năng lượng khác như lắp đặt đồng hồ đo nhiệt, công tắc điều chỉnh nhiệt… để duy trì nhiệt độ cân bằng cũng là biện pháp cần thiết để giảm tiêu thụ năng lượng. Trên thực tế, nội dung chính của tiết kiệm năng lượng tòa nhà, ngoài sưởi ấm và điều hòa không khí, nên bao gồm hệ thống thông gió, điện gia dụng, nước nóng và chiếu sáng. Nếu tất cả năng lượng điện gia dụng đều là sản phẩm tiết kiệm năng lượng thì tiềm năng tiết kiệm năng lượng càng rõ rệt.

3 Công nghệ tòa nhà năng lượng mặt trời

Các tòa nhà năng lượng mặt trời có thể được chia thành các loại chủ động và thụ động. Các tòa nhà sử dụng các thiết bị cơ học để thu và lưu trữ năng lượng mặt trời và cung cấp nhiệt cho căn phòng khi cần thiết được gọi là tòa nhà năng lượng mặt trời tích cực; theo điều kiện khí hậu địa phương, thông qua việc sử dụng bố trí tòa nhà, xử lý xây dựng, lựa chọn Vật liệu nhiệt hiệu suất cao cho phép tòa nhà tự hấp thụ và lưu trữ lượng năng lượng mặt trời, từ đó đạt được hệ thống sưởi, điều hòa không khí và cung cấp nước nóng, được gọi là tòa nhà năng lượng mặt trời thụ động.

Việc bố trí các tòa nhà năng lượng mặt trời nên cố gắng sử dụng cạnh dài làm hướng bắc nam. Tạo bề mặt thu nhiệt trong phạm vi cộng hoặc trừ 30° theo hướng dương về phía nam. Căn cứ vào điều kiện khí tượng và vị trí địa phương, thực hiện các điều chỉnh phù hợp để đạt được mức phơi nắng tốt nhất. Nhiệt nhận được giữa các bức tường thu nhiệt và lưu trữ nhiệt là một dạng tòa nhà năng lượng mặt trời thụ động. Nó tận dụng tối đa các đặc tính của nhiệt bức xạ mặt trời ở hướng nam, đồng thời bổ sung lớp vỏ ngoài truyền ánh sáng trên bức tường phía nam để tạo thành một lớp không khí giữa lớp vỏ truyền ánh sáng và bức tường. Để tối đa hóa khả năng tiếp xúc với ánh nắng mặt trời bên trong lớp phủ truyền sáng, một vật liệu hấp thụ nhiệt được áp dụng cho bề mặt tường bên trong của lớp xen kẽ không khí. Khi mặt trời chiếu sáng, không khí và bức tường trong lớp không khí được làm nóng và nhiệt hấp thụ được chia thành hai phần. Sau khi làm nóng một phần khí, luồng không khí được hình thành do áp suất chênh lệch nhiệt độ, và không khí trong nhà được lưu thông và đối lưu bởi các lỗ thông hơi trên và dưới thông với phòng trong nhà, do đó làm tăng nhiệt độ trong nhà; và một phần nhiệt khác được sử dụng để sưởi ấm tường và khả năng lưu trữ nhiệt của tường được tận dụng. Nhiệt được lưu trữ và khi nhiệt độ hạ xuống sau đêm, nhiệt được lưu trữ trong tường sẽ được giải phóng vào phòng, nhờ đó đạt được nhiệt độ thích hợp cho ngày và đêm.

Khi cái nóng mùa hè đến, lớp không khí trong lớp vỏ truyền sáng được mở ra lỗ thông hơi ngoài trời và lỗ thông hơi nối với trong nhà được đóng lại. Phần trên của lỗ thông hơi ngoài trời thông với khí quyển và tốt nhất là nối các lỗ thông hơi phía dưới với vị trí có nhiệt độ không khí xung quanh thấp, chẳng hạn như dưới bóng nắng hoặc trong không gian dưới lòng đất. Khi nhiệt độ của lớp không khí được làm nóng, luồng không khí nhanh chóng chảy vào lỗ thông hơi phía trên và không khí nóng được thải ra bên ngoài. Khi không khí tiếp tục lưu thông, không khí mát đi qua lỗ thông hơi phía dưới đi vào lớp không khí, sau đó là lớp không khí. Nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ ngoài trời và không khí nóng trong nhà tản nhiệt qua tường đến lớp không khí, do đó đạt được hiệu quả giảm nhiệt độ phòng vào mùa hè.

Có thể thấy từ nguyên lý làm việc thụ động, tính chất vật liệu chiếm một vị trí quan trọng trong các tòa nhà năng lượng mặt trời. Vật liệu truyền ánh sáng thường được sử dụng cho thủy tinh và độ truyền ánh sáng thường nằm trong khoảng từ 65 đến 85% và tấm thu sáng được sử dụng hiện nay có độ truyền ánh sáng là 92%. Vật liệu để lưu trữ nhiệt: sử dụng tường có độ dày nhất định hoặc thay đổi vật liệu của tường, chẳng hạn như lấy tường nước làm vật lưu trữ nhiệt để tăng khả năng lưu trữ nhiệt của tường. Ngoài ra, phòng lưu trữ nhiệt cũng là một phương pháp lưu trữ nhiệt. Thực hành truyền thống của phòng lưu trữ nhiệt là xếp đá cuội trong phòng lưu trữ nhiệt, làm nóng các viên sỏi khi luồng không khí nóng đi qua phòng lưu trữ nhiệt và đi vào ban đêm hoặc những ngày mưa. Nhiệt được tiêu tan sau đó được chuyển đến phòng. Bởi vì các tòa nhà năng lượng mặt trời thụ động rất đơn giản và dễ thực hiện, các tòa nhà năng lượng mặt trời được sử dụng rộng rãi, chẳng hạn như tòa nhà nhiều tầng, trạm liên lạc và tòa nhà dân cư. Ngày nay, tòa nhà cao tầng cũng áp dụng nguyên tắc này: bức tường rèm bằng kính được xếp lớp, và các lỗ thông hơi đầu vào và đầu ra có thể điều khiển được bố trí ở khớp dưới của tấm tường ngoài. Điều này không chỉ sử dụng năng lượng mặt trời mà còn làm đẹp mặt tiền tòa nhà, là hiện thân cụ thể của công nghệ năng lượng mặt trời.

Các tòa nhà năng lượng mặt trời đang hoạt động sử dụng thiết bị cơ khí để vận chuyển nhiệt thu được đến các phòng khác nhau. Bằng cách này, bề mặt hấp thụ của năng lượng mặt trời có thể được mở rộng, chẳng hạn như mái nhà, độ dốc và sân trong, nơi có ánh sáng mặt trời mạnh, và nó có thể được sử dụng làm bề mặt hấp thụ của năng lượng mặt trời. Đồng thời, bạn cũng có thể thiết lập một phòng lưu trữ nhiệt ở nơi bạn cần. Bằng cách này, hệ thống sưởi ấm và hệ thống cung cấp nước nóng được kết hợp thành một, và thiết bị kiểm soát nhiệt hiệu quả được áp dụng để làm cho việc sử dụng năng lượng mặt trời hợp lý hơn.

Quy trình hoạt động của hệ thống sưởi năng lượng mặt trời chủ động đó là: hệ thống được trang bị 2 quạt, một quạt thu năng lượng mặt trời và một quạt sưởi. Khi sưởi ấm trực tiếp bằng bức xạ mặt trời, hai quạt hoạt động đồng thời để không khí trong phòng đi thẳng vào tấm thu năng lượng mặt trời. Sau đó quay trở lại phòng, chẳng hạn như những ngày mưa, khi nhiệt độ thấp, hệ thống sưởi phụ được sử dụng và phòng lưu trữ nhiệt không hoạt động. Hệ thống không khí nóng sử dụng bộ giảm chấn điện để điều khiển luồng không khí và khi quá trình sưởi ấm trực tiếp diễn ra, hai bộ giảm chấn điện trong bộ điều khiển không khí sẽ được chuyển hướng để cho phép không khí đi vào phòng. Cuộn dây nước nóng ở đầu ra của tấm thu năng lượng mặt trời cho phép hệ thống cung cấp nước nóng của căn phòng được tích hợp với hệ thống sưởi ấm bằng năng lượng mặt trời.

Khi nhiệt lượng mà tấm thu năng lượng mặt trời thu được vượt quá nhu cầu của căn phòng, quạt thu nhiệt khởi động và quạt sưởi dừng lại. Cánh cửa động cơ dẫn đến căn phòng được đóng lại. Không khí nóng từ bộ thu năng lượng mặt trời chảy xuống lớp đá cuội của phòng lưu trữ nhiệt và nhiệt được lưu trữ trong đá cuội cho đến khi lớp đá cuội được làm nóng, do đó lượng nhiệt trong phòng lưu trữ nhiệt được bão hòa. Khi không có bức xạ mặt trời vào ban đêm, nhiệt được lấy từ phòng lưu trữ nhiệt. Tại thời điểm này, van điều tiết điện thứ nhất trong bộ điều khiển không khí được đóng lại, van điều tiết điện thứ hai được mở ra và khởi động quạt sưởi để luồng không khí trong nhà được làm nóng từ dưới lên trên qua lớp đá cuội của phòng lưu trữ nhiệt. , và sau đó quay trở lại hệ thống điều chỉnh nhiệt. Khi có đủ nhiệt trong phòng tích nhiệt, nhiệt độ không khí đi vào điều hòa chỉ thấp hơn nhiệt độ trực tiếp từ tấm thu năng lượng mặt trời. Chu kỳ này sẽ tiếp tục cho đến khi chênh lệch nhiệt giữa các lớp đá cuội trong phòng giữ nhiệt không hết. Sau đó, nếu có bộ sưởi phụ, hãy kích hoạt bộ sưởi phụ. Nếu nhiệt lượng trong kho nhiệt đạt đến mức bão hòa hoặc không có nhu cầu sưởi ấm vào mùa hè, tấm thu năng lượng mặt trời vẫn hoạt động để sưởi ấm để sử dụng hệ thống cấp nước nóng.

Có rất nhiều loại tòa nhà sử dụng năng lượng mặt trời và nguyên tắc hoạt động về cơ bản là tương tự nhau. Một số tòa nhà sử dụng nước làm phương tiện trao đổi nhiệt. Bằng cách này, tất cả các thiết bị trong hệ thống có thể được giảm thể tích dưới cùng một hiệu ứng nhiệt và cũng có thể sử dụng hệ thống nước nóng cùng với các nguồn năng lượng khác. Đây là lợi thế lớn nhất của việc sử dụng nước làm phương tiện. Một loại năng lượng khác là sử dụng nhiệt địa nhiệt làm nguồn nhiệt. Quá trình làm việc là trích xuất nhiệt từ nước ngầm, đưa nhiệt vào phòng thông qua hệ thống sưởi ấm và chạy ngược lại khi làm mát. Nguyên lý hoạt động giống như một bộ phận điều hòa không khí. Nhược điểm là khi thiết bị hoạt động liên tục trong một thời gian dài, nhiệt có thể được cung cấp không đủ. Do đó, nó phù hợp hơn ở những nơi giàu tài nguyên địa nhiệt.

4 Kỳ vọng về Công trình Năng lượng

Việc thu năng lượng mặt trời chỉ có thể được thực hiện khi có mặt trời. Vào ngày và đêm nhiều mây, không thu nhiệt nên lượng nhiệt thu vào bị hạn chế, nhưng những ngày và đêm mưa thường cần thu nhiệt, điều này ảnh hưởng đến các tòa nhà năng lượng mặt trời. sự phát triển của. Nếu chúng ta sử dụng tài nguyên địa nhiệt kết hợp với năng lượng mặt trời, học hỏi thế mạnh của nhau, áp dụng các biện pháp kỹ thuật chuyển hóa năng lượng hiệu quả, công nghệ kiểm soát nhiệt hợp lý, vật liệu nhiệt ưu việt thì các công trình mới bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng sẽ phát triển mạnh mẽ. Có thể thấy rằng ứng dụng bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng là một công nghệ rất toàn diện, và cần phải giải quyết một số vấn đề cụ thể để được phát triển mạnh mẽ.

4.1 Các biện pháp tiết kiệm năng lượng phải thiết thực: việc sử dụng năng lượng mới dựa trên các biện pháp tiết kiệm năng lượng và hiệu suất cách nhiệt của lớp vỏ tòa nhà là rất quan trọng. Do đó, bức tường bên ngoài và cửa ra vào và cửa sổ bên ngoài, nơi chùm tiếp xúc với thế giới bên ngoài, phần sàn cũng phải được cách nhiệt, đó là phần cầu lạnh. Nói tóm lại, cần phải đáp ứng các yêu cầu về thông số kỹ thuật, quy chuẩn và cách nhiệt công nghiệp.

4.2 Cần giải quyết công nghệ kiểm soát sử dụng toàn diện năng lượng nhiệt; trong khi việc sử dụng riêng năng lượng mặt trời, năng lượng địa nhiệt có những hạn chế nhất định. Việc sử dụng các nguồn năng lượng mới phải dựa vào tài nguyên thiên nhiên của địa phương, áp dụng đồng bộ mới có hiệu quả. Cộng với nguồn nhiệt phụ trợ cần thiết để đảm bảo sưởi ấm bình thường. Công nghệ điều khiển tích hợp sẽ tự động chuyển đổi nguồn nhiệt cung cấp cho căn phòng theo nhu cầu nhiệt độ bên trong tòa nhà và nguồn nhiệt cung cấp để đạt được sự ổn định về nhiệt độ. Theo sự tiến bộ của công nghệ điều khiển tự động hóa, vật liệu nhiệt, thiết bị trao đổi nhiệt và các thành phần nhiệt và điện, hoàn toàn có thể giải quyết các công nghệ này.

4.3 Sự lựa chọn tốt nhất để tiết kiệm năng lượng và năng lượng mới vẫn là năng lượng mặt trời, và việc áp dụng tiết kiệm năng lượng và năng lượng mặt trời có một số ảnh hưởng đến diện mạo của tòa nhà. Vì lý do này, trong thiết kế của tòa nhà, mặt tiền của tòa nhà được xử lý và sự xuất hiện của nguồn nhiệt được thu thập bởi mái nhà. Nó không chỉ liên quan đến hiệu suất nhiệt mà còn liên quan đến hiệu ứng tổng thể của tòa nhà.

x

We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept