Korištenje tehnologije solarne energije bit će važan način za dobivanje energije za ljude u budućnosti. U ljudskim društvenim aktivnostima korištenje podzemnih resursa već se suočilo s nedostatkom dileme, što će sigurno utjecati na ljudski opstanak. Izgradnja solarnom energijom bit će put koji će funkcionirati. Ušteda energije u zgradama postala je glavna briga. Današnje društvo pridaje veliku pozornost potrošnji energije u visokogradnji i dugoročnoj potrošnji energije u korištenju zgrada. Stoga je potrebno promicati primjenu solarne tehnologije građenja u skladu sa zahtjevima za uštedu energije projektiranja zgrada.
Korištenje tehnologije solarne energije bit će važan način za dobivanje energije za ljude u budućnosti. U ljudskim društvenim aktivnostima korištenje podzemnih resursa već se suočilo s nedostatkom dileme, što će sigurno utjecati na ljudski opstanak. Izgradnja solarnom energijom bit će put koji će funkcionirati. Ušteda energije u zgradama postala je glavna briga. Današnje društvo pridaje veliku pozornost potrošnji energije u visokogradnji i dugoročnoj potrošnji energije u korištenju zgrada. Stoga je potrebno promicati primjenu solarne tehnologije građenja u skladu sa zahtjevima za uštedu energije projektiranja zgrada.
x
1 Prednosti i prednosti kombiniranja solarne energije s arhitekturom
1.1 Kombinacija solarne tehnologije i gradnje može učinkovito smanjiti potrošnju energije u zgradi.
1.2 Solarna energija se kombinira s gradnjom. Paneli i kolektori postavljaju se na krov ili krov, što ne zahtijeva dodatno zauzimanje zemljišta i štedi resurse zemljišta.
1.3 Kombinacija solarne energije i izgradnje, instalacije na licu mjesta, proizvodnje električne energije na licu mjesta i opskrbe toplom vodom, ne zahtijeva dodatne dalekovode i toplovodne cijevi, smanjujući ovisnost o komunalnim objektima i smanjujući pritisak na komunalnu izgradnju .
1.4 Solarni proizvodi nemaju buku, nemaju emisije, ne troše gorivo i javnost ih lako prihvaća.
2 Tehnologije za uštedu energije za zgrade
Ušteda energije u zgradama važan je pokazatelj tehnološkog napretka, a korištenje nove energije važan je dio postizanja održivog razvoja zgrada. U sadašnjim uvjetima poduzima se sljedećih pet tehničkih mjera za očuvanje energije u zgradama:
2.1 Smanjite vanjsku površinu zgrade. Mjera vanjske površine zgrade je faktor figure. Fokus kontrole faktora oblika zgrade je ravni dizajn. Kada ima previše ravnina i konveksnosti, površina zgrade će se povećati. Na primjer, u projektiranju stambenih zgrada često se susreće problem otvaranja prozora u spavaćim sobama i kupaonicama. Budući da su prozori u kupaonici uvučeni u ravninu, vanjska površina zgrade se nevidljivo povećava. Osim toga, tu su i prozori, platforme za sušenje i druge strukture za uštedu energije. Vrlo nepovoljno. Stoga je pri projektiranju ravnine potrebno sveobuhvatno razmotriti niz čimbenika, dok se zadovoljava uporabna funkcija, koeficijent oblika zgrade kontrolira u razumnom rasponu. Osim toga, u modeliranju fasade, kontrola visine sloja također utječe na faktor oblika zgrade. U 21. stoljeću mnoge visoke zgrade usvajaju pravokutne ravne i pravokutne kombinacije, koje smanjuju vanjsku površinu zgrade, a ukupna veličina je skladna. Također održava izgled zgrade i koristan je za uštedu energije u zgradi. Odražava novo razmišljanje o konceptima arhitektonskog dizajna.
2.2 Obratite pozornost na dizajn strukture ovojnice. Potrošnja energije i topline zgrada uglavnom se očituje u vanjskoj zaštitnoj konstrukciji. Projektiranje ovojne konstrukcije uglavnom uključuje: odabir materijala i strukture ovojne konstrukcije, određivanje koeficijenta prolaza topline ovojne konstrukcije, proračun prosječnog koeficijenta prolaza topline vanjskog zida pod utjecajem okolnog hladnog i toplog mosta, proračun koeficijenta prolaza topline vanjske stijenke, proračun koeficijenta prolaza topline vanjske stijenke, proračun koeficijenta prolaza topline vanjskog zida pod utjecajem okolnog hladnog i toplog mosta. indeks toplinske učinkovitosti strukture omotača i izolacijskog sloja Izračun debljine itd. Dodavanje određene debljine toplinsko izolacijskog materijala s vanjske ili unutarnje strane vanjskog zida radi poboljšanja toplinske izolacijske izvedbe zida važna je mjera za uštedu energije zid u ovoj fazi. Trenutno se većina izolacije vanjskih zidova sastoji od ploča od polistirenske pjene. U procesu gradnje, u skladu s postupkom izrade toplinsko-izolacijskog materijala, pojačava se lijepljenje i pričvršćivanje toplinsko-izolacijske ploče, te se osigurava kvaliteta ruba i dna za postizanje toplinsko-izolacijskog učinka. Ujedno, krov je dio s najvećim toplinskim kolebanjima, te su potrebne učinkovite mjere za povećanje izolacijskog učinka i trajnosti.
2.3 Razumna kontrola udjela površine zida prozora. Tu su i vanjska vrata i prozori koji su u kontaktu s prirodnim okolišem. Mnoge analize i ispitivanja pokazala su da vrata i prozori čine oko 50% ukupne potrošnje toplinske energije. Energetski štedljivi dizajn vrata i prozora značajno će poboljšati učinke uštede energije. Moraju se odabrati materijali okvira vrata i prozora s visokim vrijednostima toplinske otpornosti. Danas se mnogi materijali za okvire vrata i prozora obično koriste u čeličnim okvirima obloženim plastikom, okvirima od aluminijskih legura koji odvode toplinu i izolacijskom staklu s niskim emisijama. Zrakonepropusnost prozora treba biti dobra, a udio površine zida prozora treba pažljivo kontrolirati. Na sjeveru ne bi trebalo biti velikih prozora i zaljeva, a zaljev se ne smije koristiti u drugim smjerovima. U inženjerskoj praksi, mnoge stambene zgrade uzimaju velike prozore za fasadne efekte. U slučaju da se velika površina prozora ne može smanjiti, potrebno je također poduzeti mjere: ako je prozor postavljen što je moguće više na južnoj strani, dodati fiksni ventilator prozora, brtviti okvir i rub ventilatora se zateže, a proračun i proračun se provode prema propisima za postizanje građevine. Ukupna energetska učinkovitost.
2.4 Pojačati mjere toplinske izolacije ostalih dijelova. Ostali dijelovi toplinske izolacije kao što su pod, pod, ploča i dijelovi toplog i hladnog mosta za toplinsku izolaciju. Obrada poda unutar i izvan zgrade u hladnim i hladnim regijama, bez grijanja na stubišnom zidu i prozoru za propuštanje svjetlosti, obrada ulaznih vrata jedinice, obrada balkonskog poda i prozora na vratima. Trebate obratiti pozornost na sljedeće: vrata koja se susreću s vanjskim svijetom trebaju odabrati izolacijska vrata, vanjski prozor treba koristiti gornju i donju ploču za podizanje i bočnu ploču, a sve ploče koje dolaze u dodir s vanjskim dijelom mora biti izoliran i štedljiv. Danas se zgrada koristi posebnim softverom za projektiranje koji štedi energiju kako bi zadovoljio različite toplinske pokazatelje kroz sveobuhvatan izračun. Prema toplinskom indeksu potrebno je poduzeti odgovarajuće građevinske mjere kako bi zgrada kao cjelina zadovoljila zahtjeve za uštedu energije.
2.5 Poduzmite druge mjere za uštedu energije kako biste postigli ciljeve uštede energije. Osim toga, druge kontrolne mjere za uštedu energije, kao što je ugradnja mjerača topline, prekidača za regulaciju topline, itd., za održavanje uravnotežene temperature također su nužna sredstva za smanjenje potrošnje energije. Zapravo, glavni sadržaj uštede energije u zgradi, uz grijanje i klimatizaciju, trebao bi uključivati ventilaciju, kućansku elektriku, toplu vodu i rasvjetu. Ako je sva električna energija u kućanstvu proizvod koji štedi energiju, potencijal za očuvanje energije još je izraženiji.
3 Solarna tehnologija gradnje
Solarne zgrade možemo podijeliti na aktivne i pasivne tipove. Zgrade koje koriste mehaničke uređaje za prikupljanje i pohranjivanje sunčeve energije i osiguravanje topline u prostoriji kada je to potrebno nazivaju se aktivnim solarnim zgradama; prema lokalnim klimatskim uvjetima, korištenjem rasporeda zgrade, konstrukcijske obrade, odabira Toplinski materijali visokih performansi omogućuju samoj zgradi da apsorbira i pohranjuje količinu sunčeve energije, čime se postiže grijanje, klimatizacija i opskrba toplom vodom, tzv. pasivne solarne zgrade.
Raspored solarnih zgrada trebao bi pokušati koristiti dužu stranu kao smjer sjever-jug. Neka površina za prikupljanje topline bude unutar plus ili minus 30° u pozitivnom smjeru juga. U skladu s lokalnim meteorološkim uvjetima i lokacijom, napravite odgovarajuće prilagodbe kako biste postigli najbolju izloženost suncu. Toplina primljena između zidova za prikupljanje i skladištenje topline je oblik pasivne solarne zgrade. U potpunosti iskorištava karakteristike topline sunčevog zračenja u smjeru juga i dodaje vanjski pokrov koji propušta svjetlost na južnom zidu kako bi se formirao zračni sloj između pokrova koji propušta svjetlost i zida. Kako bi se maksimalno povećala izloženost suncu unutar poklopca koji propušta svjetlost, materijal koji apsorbira toplinu nanosi se na unutarnju površinu stijenke zračnog međusloja. Kada sunce sja, zrak i stijenka u zračnom međusloju se zagrijavaju, a apsorbirana toplina se dijeli na dva dijela. Nakon zagrijavanja dijela plina, strujanje zraka formira se temperaturnom razlikom tlaka, a unutarnji zrak cirkulira i konvecira pomoću gornjih i donjih ventilacijskih otvora povezanih s unutarnjom prostorijom, čime se povećava unutarnja temperatura; a drugi dio topline koristi se za zagrijavanje zida te se iskorištava toplinska akumulacija zida. Toplina se pohranjuje, a kada se temperatura nakon noći snizi, toplina pohranjena u zidu se ispušta u prostoriju, čime se postiže odgovarajuća temperatura za dan i noć.
Kada dođu ljetne vrućine, zračni sloj u pokrovu koji propušta svjetlost otvara se prema vanjskom otvoru, a zatvara se otvor spojen na unutarnji. Gornji dio vanjskih ventilacijskih otvora otvoren je prema atmosferi, a donji otvori su po mogućnosti povezani s mjestom gdje je niska temperatura okolnog zraka, primjerice u sjeni sunca ili u podzemnom prostoru. Kada se temperatura zračnog sloja zagrije, strujanje zraka brzo teče do gornjeg ventilacijskog otvora, a vrući zrak se ispušta prema van. Kako zrak nastavlja strujati, hladan zrak koji prolazi kroz donji ventilacijski otvor ulazi u zračni sloj, a zatim u zračni sloj. Temperatura je niža od vanjske temperature, a topli zrak u zatvorenom prostoru raspršuje toplinu kroz zid do zračnog sloja, čime postizanje efekta snižavanja sobne temperature ljeti.
Kao što se može vidjeti iz pasivnog principa rada, svojstva materijala zauzimaju važno mjesto u solarnim zgradama. Materijal koji propušta svjetlost tradicionalno se koristi za staklo, a propusnost svjetlosti je općenito između 65 i 85%, a ploča za primanje svjetlosti koja se sada koristi ima propusnost svjetlosti od 92%. Materijal za skladištenje topline: upotrijebite zid određene debljine ili promijenite materijal zida, kao što je vodeni zid kao tijelo za skladištenje topline kako biste povećali skladištenje topline zida. Osim toga, prostorija za skladištenje topline također je način skladištenja topline. Tradicionalna praksa komore za skladištenje topline je slaganje kamenčića u prostoriju za skladištenje topline, zagrijavanje kamenčića kada vrući zrak struji kroz komoru za skladištenje topline i ulazak u noć ili kišne dane. Toplina koja se rasprši se zatim isporučuje u prostoriju. Budući da su pasivne solarne zgrade jednostavne i lake za implementaciju, solarne zgrade imaju široku primjenu, kao što su višekatnice, komunikacijske stanice i stambene zgrade. Danas, visoke zgrade također usvajaju ovaj princip: staklena zavjesa je slojevita, a kontrolirani ulazni i odvodni otvori raspoređeni su na donjem spoju vanjske zidne ploče. Ovo ne samo da usvaja solarnu energiju, već također uljepšava fasadu zgrade, što je konkretno utjelovljenje tehnologije solarne energije.
Aktivne solarne zgrade koriste mehaničku opremu za prijenos prikupljene topline u različite prostorije. Na taj način se može proširiti apsorpcijska površina sunčeve energije, kao što su krov, padina i dvorište, gdje je sunčeva svjetlost jaka, te se može koristiti kao apsorpcijska površina sunčeve energije. Istodobno, možete postaviti prostoriju za skladištenje topline tamo gdje vam je potrebna. Na taj se način sustav grijanja i sustav opskrbe toplom vodom spajaju u jedan, a primjenjuje se učinkovita oprema za regulaciju topline kako bi korištenje sunčeve energije bilo razumnije.
Proces rada aktivnog solarnog sustava grijanja je sljedeći: sustav je opremljen s dva ventilatora, jedan je ventilator solarnog kolektora, a drugi je ventilator za grijanje. Kod izravnog grijanja sunčevim zračenjem, dva ventilatora rade istovremeno, tako da zrak u prostoriji direktno ulazi u solarni kolektor. Zatim se vratite u sobu, kao što su kišni dani, kada je toplina niska, koristi se pomoćno grijanje, a prostorija za skladištenje topline ne radi. Sustav toplog zraka koristi električnu zaklopku za kontrolu protoka zraka, a kada dođe do izravnog grijanja, dvije električne zaklopke u regulatoru zraka se preusmjeravaju kako bi omogućile strujanje zraka u prostoriju. Izmjenjivač tople vode na izlazu iz solarnog kolektora omogućuje integraciju sustava opskrbe toplom vodom prostorije sa sustavom solarnog grijanja.
Kada toplina prikupljena solarnim kolektorom premaši potrebe prostorije, pokreće se ventilator kolektora, a gasi ventilator grijača. Motorna vrata koja vode u sobu su zatvorena. Vrući zrak iz solarnog kolektora teče do šljunčanog sloja skladišta topline, a toplina se pohranjuje u šljunku sve dok se šljunčani sloj ne zagrije, tako da je spremnik topline u skladištu topline zasićen. Kada nema sunčevog zračenja noću, toplina se uzima iz skladišta topline. U ovom trenutku, prva električna zaklopka u regulatoru zraka je zatvorena, druga električna zaklopka je otvorena, a ventilator za grijanje se pokreće, tako da se cirkulacija unutarnjeg zraka zagrijava odozdo prema gore kroz sloj kaldrme u prostoriji za pohranu topline. , a zatim se vraća u sustav regulacije grijanja. Kada ima dovoljno topline u prostoriji za skladištenje topline, temperatura zraka koji ulazi u klima uređaj je samo niža od temperature izravno iz solarnog kolektora. Ovaj ciklus će se nastaviti sve dok se toplinska razlika između slojeva kaldrme u prostoriji za pohranu topline ne iscrpi. Zatim, ako postoji pomoćni grijač, aktivirajte ga. Ako skladište topline u spremniku topline dosegne zasićenje ili nema potrebe za grijanjem ljeti, solarni kolektor i dalje radi za grijanje za korištenje sustava opskrbe toplom vodom.
Postoji mnogo vrsta solarnih zgrada, a principi rada su u osnovi slični. Neke zgrade koriste vodu kao medij za izmjenu topline. Na taj se način sva oprema u sustavu može smanjiti u volumenu pod istim toplinskim učinkom i također može koristiti sustav tople vode zajedno s drugim izvorima energije. To je najveća prednost korištenja vode kao medija. Druga vrsta energije je korištenje geotermalne topline kao izvora topline. Radni proces je izvlačenje topline iz podzemne vode, slanje topline u prostoriju kroz sustav grijanja i pokretanje unatrag kada se hladi. Princip rada je kao kod klima uređaja. Nedostatak je taj što kada jedinica dugo radi kontinuirano, toplina može biti nedovoljno isporučena. Stoga je prikladniji na mjestima bogatim geotermalnim izvorima.
4 Očekivanja energetske zgrade
Prikupljanje sunčeve energije može se provoditi samo kada ima sunca. Tijekom oblačnog dana i noći toplina se ne skuplja, pa je prikupljena toplina ograničena, ali kišoviti dani i noći često zahtijevaju toplinu, što utječe na solarne zgrade. razvoj. Ako koristimo geotermalne resurse u kombinaciji sa solarnom energijom, učimo iz međusobnih snaga, usvojimo učinkovite tehničke mjere za pretvorbu energije, razumnu tehnologiju kontrole topline i izvrsne toplinske materijale, tada će se snažno razvijati nove zgrade sa zaštitom okoliša i štednjom energije. Vidi se da je primjena zaštite okoliša i štednje energije vrlo sveobuhvatna tehnologija, te je potrebno riješiti neke specifične probleme kako bi se snažno razvijala.
4.1 Mjere za uštedu energije trebaju biti praktične: korištenje nove energije temelji se na mjerama za uštedu energije, a izolacijska izvedba ovojnica zgrade je vrlo važna. Stoga treba izolirati vanjski zid i vanjska vrata i prozore, gdje je greda u kontaktu s vanjskim svijetom, podni dio, koji je dio hladnog mosta. Ukratko, potrebno je zadovoljiti zahtjeve specifikacija, propisa i industrijske izolacije.
4.2 Potrebno je riješiti cjelovitu tehnologiju kontrole iskorištenja toplinske energije; Dok samo korištenje sunčeve energije, geotermalna energija ima određena ograničenja. Korištenje novih izvora energije mora se temeljiti na lokalnim prirodnim resursima, a sveobuhvatna primjena će biti učinkovita. Plus potreban pomoćni izvor topline za normalno grijanje. Integrirana tehnologija upravljanja automatski pretvara dovod topline u prostoriju prema zahtjevima unutarnje temperature u zgradi i opskrbi izvora topline kako bi se postigla stabilnost temperature. U skladu s napretkom tehnologije automatizacije upravljanja, toplinskih materijala, opreme za izmjenu topline te toplinskih i električnih komponenti, potpuno je moguće riješiti ove tehnologije.
4.3 Najbolji izbor za uštedu energije i novu energiju i dalje je solarna energija, a primjena uštede energije i solarne energije ima određeni utjecaj na izgled zgrade. Iz tog razloga, u dizajnu zgrade, obrađena je fasada zgrade, a izgled izvora topline prikuplja se krovom. Ne samo da je povezan s toplinskom učinkovitošću, već je povezan i s ukupnim učinkom zgrade.
x
