Información de energía solar: tecnología de eficiencia energética de edificios y visión de desarrollo y aplicación de edificios ecológicos solares

El uso de la tecnología de energía solar será una forma importante para que los humanos obtengan energía en el futuro. En las actividades sociales humanas, el uso de recursos subterráneos ya se ha enfrentado a un dilema de falta, que afectará la supervivencia humana. Construir con energía solar será un camino que funcionará. La conservación de la energía en los edificios se ha convertido en una preocupación importante. La sociedad actual presta gran atención al consumo de energía de la ingeniería de edificios y al consumo de energía a largo plazo en el uso de los edificios. Por lo tanto, es necesario promover la aplicación de la tecnología de construcción de energía solar de acuerdo con los requisitos de ahorro de energía del diseño de edificios.

El uso de la tecnología de energía solar será una forma importante para que los humanos obtengan energía en el futuro. En las actividades sociales humanas, el uso de recursos subterráneos ya se ha enfrentado a un dilema de falta, que afectará la supervivencia humana. Construir con energía solar será un camino que funcionará. La conservación de la energía en los edificios se ha convertido en una preocupación importante. La sociedad actual presta gran atención al consumo de energía de la ingeniería de edificios y al consumo de energía a largo plazo en el uso de los edificios. Por lo tanto, es necesario promover la aplicación de la tecnología de construcción de energía solar de acuerdo con los requisitos de ahorro de energía del diseño de edificios.

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1 Ventajas y ventajas de combinar la energía solar con la arquitectura

1.1 La combinación de tecnología solar y construcción puede reducir efectivamente el consumo de energía de los edificios.

1.2 La energía solar se combina con la edificación. Los paneles y colectores se instalan sobre cubierta o tejado, lo que no requiere ocupación adicional de suelo y ahorra recursos de suelo.

1.3 La combinación de energía solar y construcción, instalación in situ, generación de energía in situ y suministro de agua caliente, no requiere líneas de transmisión ni tuberías de agua caliente adicionales, lo que reduce la dependencia de las instalaciones municipales y reduce la presión sobre la construcción municipal. .

1.4 Los productos solares no tienen ruido, ni emisiones, ni consumo de combustible, y son fácilmente aceptados por el público.

2 Tecnologías de ahorro de energía para edificios

La conservación de la energía en los edificios es un indicador importante del progreso tecnológico, y el uso de nuevas energías es una parte importante para lograr el desarrollo sostenible de los edificios. Bajo las condiciones actuales, se toman las siguientes cinco medidas técnicas para la conservación de energía en edificios:

2.1 Reducir la superficie exterior del edificio. La medida de la superficie exterior de un edificio es el factor de figura. El enfoque de controlar el factor de forma de un edificio es el diseño plano. Cuando hay demasiados planos y convexidades, la superficie del edificio aumentará. Por ejemplo, en el diseño de edificios residenciales, a menudo se encuentra el problema de abrir ventanas en dormitorios y baños. Debido a que las ventanas del baño están empotradas en el plano, la superficie exterior del edificio aumenta de forma invisible. Además, hay ventanales, plataformas de secado y otras estructuras para ahorrar energía. Muy desfavorable. Por lo tanto, al diseñar un plano, es necesario considerar exhaustivamente una variedad de factores, mientras se satisface la función de uso, el coeficiente de forma del edificio se controla dentro de un rango razonable. Además, en el modelado de fachadas, el control de la altura de las capas también afecta el factor de forma del edificio. En el siglo XXI, muchos edificios de gran altura adoptan combinaciones rectangulares planas y rectangulares, lo que reduce el área de la superficie externa del edificio y el tamaño general es armonioso. También mantiene la apariencia del edificio y es beneficioso para la conservación de energía del edificio. Refleja el nuevo pensamiento de los conceptos de diseño arquitectónico.

2.2 Preste atención al diseño de la estructura del sobre. El consumo energético y térmico de los edificios se refleja principalmente en la estructura de protección exterior. El diseño de la estructura de la envolvente incluye principalmente: seleccionar el material y la estructura de la estructura de la envolvente, determinar el coeficiente de transferencia de calor de la estructura de la envolvente, calcular el coeficiente de transferencia de calor promedio de la pared exterior bajo la influencia del puente frío y caliente circundante, índice de rendimiento térmico de la estructura de la envolvente y la capa de aislamiento Cálculo del espesor, etc. Agregar un cierto grosor de material de aislamiento térmico en el exterior o en el interior de la pared exterior para mejorar el rendimiento del aislamiento térmico de la pared es una medida importante para el ahorro de energía de la pared en esta etapa. En la actualidad, la mayor parte del aislamiento de las paredes exteriores está hecho de placas de espuma de poliestireno. En el proceso de construcción, de acuerdo con el procedimiento de construcción del material de aislamiento térmico, se fortalecen la unión y la fijación del panel de aislamiento térmico, y se garantiza la calidad del borde y la parte inferior para lograr el efecto de aislamiento térmico. Al mismo tiempo, el techo es la parte con más fluctuaciones de calor, y se necesitan medidas efectivas para aumentar el efecto de aislamiento y la durabilidad.

2.3 Control razonable de la proporción del área de la pared de la ventana. También hay puertas y ventanas exteriores que están en contacto con el entorno natural. Muchos análisis y pruebas han demostrado que las puertas y ventanas representan alrededor del 50 % del consumo total de energía térmica. El diseño de ahorro de energía de puertas y ventanas mejorará significativamente los efectos de ahorro de energía. Se deben seleccionar materiales para marcos de puertas y ventanas con altos valores de resistencia térmica. Hoy en día, muchos materiales para marcos de puertas y ventanas se utilizan comúnmente en marcos de acero revestidos de plástico, marcos de aleación de aluminio que disipan el calor y vidrio aislante revestido de baja emisión. La hermeticidad de la ventana debe ser buena y la proporción del área de la pared de la ventana debe controlarse cuidadosamente. No debe haber grandes ventanales ni ventanales en el norte, y el ventanal no debe usarse en otras direcciones. En la práctica de la ingeniería, muchos edificios residenciales utilizan ventanas grandes para efectos de fachada. En el caso de que no se pueda reducir la gran superficie de la ventana, también se deben tomar medidas: si la ventana se dispone lo más posible en el lado sur, se añade el ventilador fijo de la ventana, el sellado del marco y el el borde del ventilador se aprieta, y el cálculo y el cálculo se llevan a cabo de acuerdo con las normas para lograr el edificio. Eficiencia energética global.

2.4 Reforzar las medidas de aislamiento térmico de otras partes. Otras partes de las medidas de aislamiento térmico, como piso, piso, losa y partes de puentes fríos y calientes para aislamiento térmico. Tratamiento de piso dentro y fuera del edificio en regiones frías y frías, pared de escalera sin calefacción y ventana de transmisión de luz, tratamiento de entrada de puerta de unidad, tratamiento de piso de balcón y ventana de puerta. Es necesario prestar atención: la puerta que se encuentra con el mundo exterior debe elegir la puerta de aislamiento, la ventana salediza exterior debe usar la placa de recogida superior e inferior y la placa lateral, y todas las placas que entran en contacto con el exterior debe estar aislado y ahorrar energía. Hoy en día, el edificio utiliza un software especial de diseño de ahorro de energía para cumplir con varios indicadores térmicos a través de un cálculo integral. De acuerdo con el índice térmico, se deben tomar las medidas estructurales correspondientes para que el edificio en su conjunto cumpla con los requisitos de ahorro de energía.

2.5 Tomar otras medidas de ahorro de energía para lograr los objetivos de ahorro de energía. Además, otras medidas de control de ahorro de energía, como la instalación de un medidor de calor, un interruptor de control de calor, etc., para mantener una temperatura equilibrada también son medios necesarios para reducir el consumo de energía. De hecho, el contenido principal de la conservación de la energía del edificio, además de la calefacción y el aire acondicionado, debe incluir la ventilación, la electricidad del hogar, el agua caliente y la iluminación. Si toda la energía eléctrica del hogar son productos de ahorro de energía, el potencial para la conservación de energía es aún más pronunciado.

3 Tecnología de construcción solar

Los edificios solares se pueden dividir en tipos activos y pasivos. Los edificios que utilizan dispositivos mecánicos para recolectar y almacenar energía solar y proporcionar calor a la habitación cuando es necesario se denominan edificios solares activos; de acuerdo con las condiciones climáticas locales, mediante el uso del diseño del edificio, el procesamiento de la construcción, la selección Los materiales térmicos de alto rendimiento permiten que el edificio absorba y almacene la cantidad de energía solar, logrando así calefacción, aire acondicionado y suministro de agua caliente, llamado edificios solares pasivos.

El diseño de los edificios solares debe tratar de utilizar el lado largo como dirección norte-sur. Haga que la superficie colectora de calor esté dentro de más o menos 30° en la dirección sur positiva. De acuerdo con las condiciones meteorológicas locales y la ubicación, realice los ajustes necesarios para lograr la mejor exposición al sol. El calor recibido entre las paredes de recolección y almacenamiento de calor es una forma de construcción solar pasiva. Aprovecha al máximo las características del calor de la radiación solar en la dirección sur y agrega una cubierta exterior transmisora ​​de luz en la pared sur para formar una capa de aire entre la cubierta transmisora ​​de luz y la pared. Para maximizar la exposición al sol dentro de la cubierta transmisora ​​de luz, se aplica un material absorbente de calor a la superficie de la pared interior de la capa intermedia de aire. Cuando brilla el sol, el aire y la pared de la capa intermedia de aire se calientan y el calor absorbido se divide en dos partes. Después de calentar una parte del gas, el flujo de aire se forma por la presión de la diferencia de temperatura, y el aire interior circula y se conduce por las rejillas de ventilación superior e inferior conectadas a la habitación interior, lo que aumenta la temperatura interior; y la otra parte del calor se usa para calentar la pared, y se utiliza la capacidad de almacenamiento de calor de la pared. El calor se almacena, y cuando la temperatura baja después de la noche, el calor almacenado en la pared se libera a la habitación, logrando así una temperatura adecuada para el día y la noche.

Cuando llega el calor del verano, la capa de aire en la cubierta que transmite la luz se abre hacia el respiradero exterior y el respiradero conectado al interior se cierra. La parte superior de las rejillas de ventilación exteriores está abierta a la atmósfera, y las rejillas de ventilación inferiores están preferiblemente conectadas a un lugar donde la temperatura del aire ambiente es baja, como a la sombra del sol o en el espacio subterráneo. Cuando la temperatura de la capa de aire se calienta, el flujo de aire fluye rápidamente hacia la ventilación superior y el aire caliente se descarga al exterior. A medida que el aire continúa fluyendo, el aire frío que pasa a través de la ventilación inferior ingresa a la capa de aire y luego a la capa de aire La temperatura es más baja que la temperatura exterior y el aire caliente interior disipa el calor a través de la pared hacia la capa de aire, por lo tanto logrando el efecto de bajar la temperatura ambiente en verano.

Como se puede ver en el principio de funcionamiento pasivo, las propiedades de los materiales ocupan una posición importante en los edificios solares. El material transmisor de luz se usa tradicionalmente para el vidrio, y la transmisión de luz generalmente está entre el 65 y el 85 %, y la placa receptora de luz que se usa ahora tiene una transmisión de luz del 92 %. Material para almacenamiento de calor: use una pared de cierto grosor o cambie el material de la pared, como tomar una pared de agua como cuerpo de almacenamiento de calor para aumentar el almacenamiento de calor de la pared. Además, la sala de almacenamiento de calor también es un método de almacenamiento de calor. La práctica tradicional de la sala de almacenamiento de calor es apilar los guijarros en la sala de almacenamiento de calor, calentar los guijarros cuando el aire caliente fluye a través de la sala de almacenamiento de calor y entrar en la noche o en los días lluviosos. El calor que se disipa luego se entrega a la habitación. Debido a que los edificios solares pasivos son simples y fáciles de implementar, los edificios solares se usan ampliamente, como edificios de varios pisos, estaciones de comunicación y edificios residenciales. Hoy en día, el edificio de gran altura también adopta este principio: el muro cortina de vidrio está en capas y las ventilaciones de entrada y salida controlables están dispuestas en la junta inferior de la losa del muro exterior. Esto no solo adopta la energía solar, sino que también embellece la fachada del edificio, que es una encarnación concreta de la tecnología de energía solar.

Los edificios solares activos utilizan equipos mecánicos para transportar el calor recogido a varias habitaciones. De esta manera, la superficie de absorción de la energía solar se puede expandir, como el techo, la pendiente y el patio, donde la luz del sol es fuerte, y se puede usar como superficie de absorción de la energía solar. Al mismo tiempo, también puede configurar una sala de almacenamiento de calor donde lo necesite. De esta manera, el sistema de calefacción y el sistema de suministro de agua caliente se combinan en uno, y se aplica un equipo efectivo de control de calor para hacer que la utilización de la energía solar sea más razonable.

El proceso de operación del sistema de calefacción solar activo es: el sistema está equipado con dos ventiladores, uno es un ventilador colector solar y el otro es un ventilador de calefacción. Cuando se calienta directamente por radiación solar, los dos ventiladores funcionan al mismo tiempo, por lo que el aire de la habitación entra directamente en el colector solar. Luego regrese a la habitación, como los días de lluvia, cuando el calor es bajo, se usa la calefacción auxiliar y la sala de almacenamiento de calor no funciona. El sistema de aire caliente utiliza una compuerta eléctrica para controlar el flujo de aire y, cuando se produce el calentamiento directo, las dos compuertas eléctricas del controlador de aire se desvían para permitir que el aire fluya hacia la habitación. El serpentín de agua caliente a la salida del colector solar permite integrar el sistema de suministro de agua caliente de la habitación con el sistema de calefacción solar.

Cuando el calor recogido por el colector solar supera las necesidades de la habitación, el ventilador del colector se pone en marcha y el ventilador del calentador se detiene. La puerta motorizada que conduce a la habitación está cerrada. El aire caliente del colector solar fluye hacia la capa de guijarros del cuarto de almacenamiento de calor, y el calor se almacena en el guijarro hasta que se calienta la capa de guijarros, de modo que el almacenamiento de calor en el cuarto de almacenamiento de calor se satura. Cuando no hay radiación solar por la noche, el calor se toma del cuarto de almacenamiento de calor. En este punto, se cierra el primer amortiguador eléctrico en el controlador de aire, se abre el segundo amortiguador eléctrico y se enciende el ventilador de calefacción, de modo que la circulación de aire interior se calienta de abajo hacia arriba a través de la capa de adoquín de la sala de almacenamiento de calor. , y luego regresó al sistema de regulación de calefacción. Cuando hay suficiente calor en la sala de almacenamiento de calor, la temperatura del aire que ingresa al acondicionador de aire es solo más baja que la temperatura directamente del colector solar. Este ciclo continuará hasta que no se agote la diferencia de calor entre las capas de adoquín en la sala de almacenamiento de calor. Luego, si hay un calentador auxiliar, active el calentador auxiliar. Si el almacenamiento de calor en el almacenamiento de calor alcanza la saturación o no hay necesidad de calefacción en verano, el colector solar todavía funciona para calefacción para usar el sistema de suministro de agua caliente.

Hay muchos tipos de edificios de energía solar y los principios de funcionamiento son básicamente similares. Algunos edificios utilizan agua como medio para el intercambio de calor. De esta forma, todos los equipos del sistema pueden reducirse en volumen bajo el mismo efecto térmico y también pueden utilizar un sistema de agua caliente junto con otras fuentes de energía. Esta es la mayor ventaja de usar agua como medio. Otro tipo de energía es utilizar el calor geotérmico como fuente de calor. El proceso de trabajo consiste en extraer el calor del agua subterránea, enviar el calor a la habitación a través del sistema de calefacción y funcionar a la inversa cuando se enfría. El principio de funcionamiento es como una unidad de aire acondicionado. La desventaja es que cuando la unidad funciona continuamente durante mucho tiempo, es posible que el suministro de calor sea insuficiente. Por lo tanto, es más adecuado en lugares ricos en recursos geotérmicos.

4 Expectativas de construcción de energía

La captación de energía solar sólo puede realizarse cuando hay sol. En un día nublado y en la noche, no se recolecta calor, por lo que el calor recolectado es limitado, pero los días y noches lluviosos a menudo requieren calor, lo que afecta a los edificios solares. desarrollo de. Si usamos recursos geotérmicos en combinación con energía solar, aprendemos de las fortalezas de los demás, adoptamos medidas técnicas efectivas para convertir energía, tecnología de control térmico razonable y excelentes materiales térmicos, entonces se desarrollarán vigorosamente nuevos edificios con protección ambiental y conservación de energía. Se puede ver que la aplicación de la protección del medio ambiente y la conservación de la energía es una tecnología muy completa, y es necesario resolver algunos problemas específicos para que se desarrolle vigorosamente.

4.1 Las medidas de ahorro de energía deben ser prácticas: el uso de nueva energía se basa en medidas de ahorro de energía, y el rendimiento de aislamiento de las envolventes de los edificios es muy importante. Por lo tanto, la pared exterior y la puerta y ventana exterior, donde la viga está en contacto con el mundo exterior, también debe aislarse la parte del suelo, que es la parte del puente frío. En definitiva, es necesario cumplir con los requisitos de especificaciones, normativas y aislamiento de la industria.

4.2 Es necesario resolver la tecnología integral de control de utilización de la energía térmica; mientras que el uso de energía solar sola, la energía geotérmica tiene ciertas limitaciones. El uso de nuevas fuentes de energía debe basarse en los recursos naturales locales, y su aplicación integral será efectiva. Más la fuente de calor auxiliar necesaria para garantizar un calentamiento normal. La tecnología de control integrado convierte automáticamente el suministro de calor a la habitación de acuerdo con la demanda de temperatura interior del edificio y el suministro de la fuente de calor para lograr la estabilidad de la temperatura. De acuerdo con el avance de la tecnología de control de automatización, materiales térmicos, equipos de intercambio de calor y componentes térmicos y eléctricos, es completamente posible resolver estas tecnologías.

4.3 La mejor opción para el ahorro de energía y la nueva energía sigue siendo la energía solar, y la aplicación del ahorro de energía y la energía solar tiene cierta influencia en la apariencia del edificio. Por esta razón, en el diseño del edificio, se procesa la fachada del edificio y el techo recoge la apariencia de la fuente de calor. No solo está relacionado con la eficiencia térmica, sino que también está relacionado con el efecto general del edificio.

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