Informações sobre Energia Solar: Tecnologia de Eficiência Energética em Edifícios e Visão de Aplicação e Desenvolvimento de Edifícios Solares Verdes

O uso da tecnologia de energia solar será uma forma importante para os humanos obterem energia no futuro. Nas atividades sociais humanas, o uso de recursos subterrâneos já enfrentou um dilema de falta, que certamente afetará a sobrevivência humana. Construir com energia solar será um caminho que dará certo. Construção de conservação de energia tornou-se uma grande preocupação. A sociedade de hoje presta muita atenção ao consumo de energia da engenharia de construção e ao consumo de energia a longo prazo no uso de edifícios. Portanto, é necessário promover a aplicação da tecnologia de construção de energia solar de acordo com os requisitos de economia de energia do projeto de construção.

O uso da tecnologia de energia solar será uma forma importante para os humanos obterem energia no futuro. Nas atividades sociais humanas, o uso de recursos subterrâneos já enfrentou um dilema de falta, que certamente afetará a sobrevivência humana. Construir com energia solar será um caminho que dará certo. Construção de conservação de energia tornou-se uma grande preocupação. A sociedade de hoje presta muita atenção ao consumo de energia da engenharia de construção e ao consumo de energia a longo prazo no uso de edifícios. Portanto, é necessário promover a aplicação da tecnologia de construção de energia solar de acordo com os requisitos de economia de energia do projeto de construção.

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1 Vantagens e vantagens de combinar energia solar com arquitetura

1.1 A combinação de tecnologia solar e construção pode efetivamente reduzir o consumo de energia do edifício.

1.2 A energia solar é combinada com a construção. Os painéis e coletores são instalados no telhado ou telhado, o que não requer ocupação adicional do solo e economiza recursos do solo.

1.3 A combinação de energia solar e construção, instalação no local, geração de energia no local e fornecimento de água quente não requer linhas de transmissão adicionais e tubulações de água quente, reduzindo a dependência de instalações municipais e reduzindo a pressão sobre a construção municipal .

1.4 Os produtos solares não emitem ruído, não emitem, não consomem combustível e são facilmente aceitos pelo público.

2 Tecnologias de economia de energia para edifícios

A conservação de energia em edifícios é um importante indicador do progresso tecnológico, e o uso de novas energias é uma parte importante para alcançar o desenvolvimento sustentável dos edifícios. Nas condições atuais, as cinco medidas técnicas a seguir são tomadas para a conservação de energia do edifício:

2.1 Reduzir a superfície externa do edifício. A medida da área da superfície externa de um edifício é o fator figura. O foco de controlar o fator de forma de um edifício é o design plano. Quando há muitos planos e convexidades, a área da superfície do edifício aumentará. Por exemplo, no projeto de edifícios residenciais, o problema de abrir janelas em quartos e banheiros é frequentemente encontrado. Como as janelas do banheiro são embutidas no plano, a área da superfície externa do edifício é aumentada de forma invisível. Além disso, existem janelas salientes, plataformas de secagem e outras estruturas para economizar energia. Muito desfavorável. Portanto, ao projetar um plano, é necessário considerar de forma abrangente uma variedade de fatores, enquanto satisfaz a função de uso, o coeficiente de forma do edifício é controlado dentro de uma faixa razoável. Além disso, na modelagem de fachadas, o controle da altura da camada também afeta o fator de forma da edificação. No século 21, muitos arranha-céus adotam combinações retangulares planas e retangulares, que reduzem a área de superfície externa do edifício e o tamanho geral é harmonioso. Também mantém a aparência do edifício e é benéfico para a conservação de energia do edifício. Ele reflete o novo pensamento de conceitos de design arquitetônico.

2.2 Preste atenção ao design da estrutura do envelope. O consumo energético e térmico dos edifícios reflete-se principalmente na estrutura de proteção externa. O projeto da estrutura do envelope inclui principalmente: selecionar o material e a estrutura da estrutura do envelope, determinar o coeficiente de transferência de calor da estrutura do envelope, calcular o coeficiente médio de transferência de calor da parede externa sob a influência da ponte fria e quente circundante, índice de desempenho térmico da estrutura do envelope e da camada de isolamento Cálculo da espessura, etc. Adicionar uma certa espessura de material de isolamento térmico na parte externa ou interna da parede externa para melhorar o desempenho do isolamento térmico da parede é uma medida importante para economia de energia de a parede nesta fase. Atualmente, a maior parte do isolamento da parede externa é feita de placa de espuma de poliestireno. No processo de construção, de acordo com o procedimento de construção do material de isolamento térmico, a colagem e a fixação da placa de isolamento térmico são reforçadas e a qualidade da borda e do fundo é garantida para obter o efeito de isolamento térmico. Ao mesmo tempo, o telhado é a parte com mais flutuações de calor, sendo necessárias medidas eficazes para aumentar o efeito de isolamento e durabilidade.

2.3 Controle razoável da proporção da área da parede da janela. Há também portas e janelas externas que estão em contato com o ambiente natural. Muitas análises e testes mostraram que portas e janelas representam cerca de 50% do consumo total de energia térmica. O design de economia de energia de portas e janelas melhorará significativamente os efeitos de economia de energia. Devem ser selecionados materiais de caixilhos de portas e janelas com elevados valores de resistência térmica. Hoje em dia, muitos materiais de esquadrias de portas e janelas são comumente usados ​​em esquadrias de aço revestidas com plástico, esquadrias de liga de alumínio com dissipação de calor e vidro isolante revestido de baixa emissão. A estanqueidade da janela deve ser boa e a proporção da área da parede da janela deve ser cuidadosamente controlada. Não deve haver grandes janelas e janelas de sacada no norte, e a janela de sacada não deve ser usada em outras direções. Na prática da engenharia, muitos edifícios residenciais usam grandes janelas para efeitos de fachada. Caso a grande área da janela não possa ser reduzida, medidas também devem ser tomadas: se a janela for disposta o mais longe possível do lado sul, adiciona-se o ventilador fixo da janela, a vedação da moldura e o a borda do ventilador é apertada e o cálculo e o cálculo são realizados de acordo com os regulamentos para alcançar o edifício. Eficiência energética geral.

2.4 Reforçar as medidas de isolamento térmico de outras partes. Outras partes das medidas de isolamento térmico, como piso, piso, laje e peças de ponte quente e fria para isolamento térmico. Tratamento de piso dentro e fora do edifício em regiões frias e frias, sem aquecimento da parede da escada e janela de transmissão de luz, tratamento de entrada de porta de unidade, tratamento de piso de varanda e janela de porta. É preciso prestar atenção: a porta que atende ao mundo externo deve escolher a porta de isolamento, a janela de sacada externa deve usar a placa de captação superior e inferior e a placa lateral e todas as placas que entram em contato com o exterior devem ser isolados e economizadores de energia. Atualmente, o edifício usa um software especial de projeto de economia de energia para atender a vários indicadores térmicos por meio de cálculos abrangentes. De acordo com o índice térmico, as medidas estruturais correspondentes devem ser tomadas para que o edifício como um todo atenda aos requisitos de economia de energia.

2.5 Tome outras medidas de economia de energia para atingir as metas de economia de energia. Além disso, outras medidas de controle de economia de energia, como a instalação de um medidor de calor, um interruptor de controle de calor, etc., para manter uma temperatura equilibrada, também são meios necessários para reduzir o consumo de energia. De fato, o conteúdo principal da conservação de energia do edifício, além de aquecimento e ar condicionado, deve incluir ventilação, eletricidade doméstica, água quente e iluminação. Se toda a energia elétrica doméstica for produtos que economizam energia, o potencial de conservação de energia é ainda mais pronunciado.

3 Tecnologia de construção solar

Edifícios solares podem ser divididos em tipos ativos e passivos. Edifícios que usam dispositivos mecânicos para coletar e armazenar energia solar e fornecer calor para a sala quando necessário são chamados de edifícios solares ativos; de acordo com as condições climáticas locais, através do uso de layout de construção, processamento de construção, seleção Os materiais térmicos de alto desempenho permitem que o próprio edifício absorva e armazene a quantidade de energia solar, obtendo assim aquecimento, ar condicionado e abastecimento de água quente, chamados edifícios solares passivos.

O layout dos edifícios solares deve tentar usar o lado mais longo como a direção norte-sul. Faça a superfície de coleta de calor dentro de mais ou menos 30° na direção sul positiva. De acordo com as condições meteorológicas locais e localização, faça os devidos ajustes para obter a melhor exposição solar. O calor recebido entre a coleta de calor e as paredes de armazenamento de calor é uma forma de construção solar passiva. Ele faz pleno uso das características do calor da radiação solar na direção sul e adiciona uma cobertura externa transmissora de luz na parede sul para formar uma camada de ar entre a cobertura transmissora de luz e a parede. A fim de maximizar a exposição ao sol dentro da cobertura transmissora de luz, um material absorvedor de calor é aplicado à superfície da parede interna da camada intermediária de ar. Quando o sol está brilhando, o ar e a parede na camada intermediária de ar são aquecidos e o calor absorvido é dividido em duas partes. Após aquecer uma parte do gás, o fluxo de ar é formado pela diferença de pressão de temperatura, e o ar interno é circulado e convectado pelas aberturas superior e inferior conectadas à sala interna, aumentando assim a temperatura interna; e a outra parte do calor é usada para aquecer a parede, e a capacidade de armazenamento de calor da parede é utilizada. O calor é armazenado e, quando a temperatura é baixada após a noite, o calor armazenado na parede é liberado para a sala, alcançando assim uma temperatura adequada para o dia e a noite.

Quando chega o calor do verão, a camada de ar na cobertura transmissora de luz é aberta para a ventilação externa e a ventilação conectada ao interior é fechada. A parte superior das aberturas externas é aberta para a atmosfera, e as aberturas inferiores são preferencialmente conectadas a um local onde a temperatura do ar ambiente seja baixa, como na sombra do sol ou no espaço subterrâneo. Quando a temperatura da camada de ar é aquecida, o fluxo de ar flui rapidamente para a ventilação superior e o ar quente é descarregado para o exterior. À medida que o ar continua a fluir, o ar frio que passa pela ventilação inferior entra na camada de ar e, em seguida, na camada de ar A temperatura é menor que a temperatura externa e o ar quente interno dissipa o calor através da parede para a camada de ar, desse modo conseguindo o efeito de baixar a temperatura ambiente no verão.

Como pode ser visto no princípio de funcionamento passivo, as propriedades dos materiais ocupam uma posição importante nos edifícios solares. O material transmissor de luz é tradicionalmente usado para vidro, e a transmitância de luz é geralmente entre 65 e 85%, e a placa receptora de luz usada agora tem uma transmitância de luz de 92%. Material para armazenamento de calor: use uma parede de uma certa espessura ou altere o material da parede, como usar uma parede de água como corpo de armazenamento de calor para aumentar o armazenamento de calor da parede. Além disso, a sala de armazenamento de calor também é um método de armazenamento de calor. A prática tradicional da sala de armazenamento de calor é empilhar o seixo na sala de armazenamento de calor, aquecer os seixos quando o ar quente flui através da sala de armazenamento de calor e entrar na noite ou nos dias chuvosos. O calor que é dissipado é então entregue à sala. Como os edifícios solares passivos são simples e fáceis de implementar, os edifícios solares são amplamente utilizados, como edifícios de vários andares, estações de comunicação e edifícios residenciais. Hoje em dia, o edifício alto também adota este princípio: a parede de cortina de vidro é em camadas e as aberturas de entrada e saída controláveis ​​são dispostas na junta inferior da laje da parede externa. Isso não apenas adota a energia solar, mas também embeleza a fachada do edifício, que é uma personificação concreta da tecnologia de energia solar.

Edifícios solares ativos usam equipamentos mecânicos para transportar o calor coletado para várias salas. Desta forma, a superfície de absorção da energia solar pode ser expandida, como o telhado, a inclinação e o pátio, onde a luz do sol é forte, e pode ser usada como superfície de absorção da energia solar. Ao mesmo tempo, você também pode configurar uma sala de armazenamento de calor onde precisar. Desta forma, o sistema de aquecimento e o sistema de abastecimento de água quente são combinados em um, e um equipamento de controle de calor eficaz é aplicado para tornar a utilização da energia solar mais razoável.

O processo de operação do sistema de aquecimento solar ativo é: o sistema é equipado com dois ventiladores, um é um ventilador de coletor solar e o outro é um ventilador de aquecimento. Ao aquecer diretamente por radiação solar, os dois ventiladores funcionam ao mesmo tempo, de modo que o ar da sala entre diretamente no coletor solar. Em seguida, volte para a sala, como dias chuvosos, quando o calor é baixo, o aquecimento auxiliar é usado e a sala de armazenamento de calor não funciona. O sistema de ar quente usa um amortecedor elétrico para controlar o fluxo de ar e, quando ocorre aquecimento direto, os dois amortecedores elétricos no controlador de ar são desviados para permitir que o ar flua para a sala. A serpentina de água quente na saída do coletor solar permite a integração do sistema de abastecimento de água quente do ambiente com o sistema de aquecimento solar.

Quando o calor coletado pelo coletor solar excede as necessidades da sala, o ventilador do coletor é acionado e o ventilador do aquecedor para. A porta motorizada que dá acesso ao quarto está fechada. O ar quente do coletor solar flui para a camada de seixo da sala de armazenamento de calor, e o calor é armazenado no seixo até que a camada de seixo seja aquecida, de modo que o armazenamento de calor na sala de armazenamento de calor seja saturado. Quando não há radiação solar à noite, o calor é retirado da sala de armazenamento de calor. Neste ponto, o primeiro amortecedor elétrico no controlador de ar é fechado, o segundo amortecedor elétrico é aberto e o ventilador de aquecimento é iniciado, de modo que a circulação de ar interno seja aquecida de baixo para cima através da camada de paralelepípedos da sala de armazenamento de calor , e depois voltou para o sistema de regulação de aquecimento. Quando há calor suficiente na sala de armazenamento de calor, a temperatura do ar que entra no ar condicionado é apenas inferior à temperatura diretamente do coletor solar. Este ciclo continuará até que a diferença de calor entre as camadas de paralelepípedos na sala de armazenamento de calor não seja esgotada. Então, se houver um aquecedor auxiliar, ative o aquecedor auxiliar. Se o armazenamento de calor no acumulador atingir a saturação ou não houver necessidade de aquecimento no verão, o coletor solar ainda funcionará para aquecimento para usar o sistema de abastecimento de água quente.

Existem muitos tipos de edifícios de energia solar, e os princípios de funcionamento são basicamente semelhantes. Alguns edifícios usam água como meio de troca de calor. Desta forma, todos os equipamentos do sistema podem ser reduzidos de volume sob o mesmo efeito térmico e também podem utilizar um sistema de água quente em conjunto com outras fontes de energia. Esta é a maior vantagem de usar a água como um meio. Outro tipo de energia é usar o calor geotérmico como fonte de calor. O processo de trabalho é extrair o calor das águas subterrâneas, enviar o calor para a sala através do sistema de aquecimento e funcionar em sentido inverso ao resfriar. O princípio de funcionamento é como uma unidade de ar condicionado. A desvantagem é que, quando a unidade está funcionando continuamente por um longo período de tempo, o calor pode ser fornecido de forma insuficiente. Portanto, é mais adequado em locais ricos em recursos geotérmicos.

4 Expectativas do Edifício Energético

A captação de energia solar só pode ser realizada quando há sol. Em um dia nublado e à noite, nenhum calor é coletado, então o calor coletado é limitado, mas os dias e noites chuvosos geralmente requerem calor, o que afeta os edifícios solares. desenvolvimento de. Se usarmos recursos geotérmicos em combinação com energia solar, aprendermos com os pontos fortes de cada um, adotarmos medidas técnicas eficazes para converter energia, tecnologia de controle térmico razoável e excelentes materiais térmicos, novos edifícios com proteção ambiental e conservação de energia serão vigorosamente desenvolvidos. Pode-se ver que a aplicação da proteção ambiental e conservação de energia é uma tecnologia muito abrangente, e é necessário resolver alguns problemas específicos para ser desenvolvida com vigor.

4.1 As medidas de economia de energia devem ser práticas: o uso de novas energias é baseado em medidas de economia de energia, e o desempenho do isolamento dos envelopes dos edifícios é muito importante. Portanto, a parede externa e a porta e janela externa, onde a viga está em contato com o mundo externo, também deve ser isolada a parte do piso, que é a parte da ponte fria. Em suma, é necessário atender aos requisitos de especificações, regulamentos e isolamento da indústria.

4.2 É necessário resolver a tecnologia de controle de utilização abrangente de energia térmica; enquanto o uso de energia solar sozinho, a energia geotérmica tem certas limitações. O uso de novas fontes de energia deve ser baseado nos recursos naturais locais, e a aplicação abrangente será eficaz. Além da fonte de calor auxiliar necessária para garantir o aquecimento normal. A tecnologia de controle integrado converte automaticamente o fornecimento de calor para a sala de acordo com a demanda de temperatura interna do edifício e o fornecimento da fonte de calor para alcançar a estabilidade da temperatura. De acordo com o avanço da tecnologia de controle de automação, materiais térmicos, equipamentos de troca de calor e componentes térmicos e elétricos, é totalmente possível resolver essas tecnologias.

4.3 A melhor escolha para economia de energia e novas energias ainda é a energia solar, e a aplicação de economia de energia e energia solar tem alguma influência na aparência do edifício. Por esse motivo, no projeto do edifício, a fachada do edifício é processada e a aparência da fonte de calor é coletada pelo telhado. Não está apenas relacionado à eficiência térmica, mas também ao efeito geral do edifício.

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