主动式太阳能建筑在西北地区的应用前景

x'B8j N
CbOn0    全球性的环境恶化和能源危机已经越来越引起全人类的普遍重视，太阳能作为一种巨大的、无污染的能源，它在未来的能源替代中处于颇为重要的位置。
3{Ua4PN0
5T2m?N_9j8J:Y0    自1975年在甘肃武威地区建成了我国第一座小型太阳能建筑以来，西部地区又建成了许多太阳能建筑，但绝大部分为被动式太阳能建筑。被动式太阳能建筑是通过建筑朝向和周围环境的合理配置以及建筑材料和结构的恰当选择，依靠房屋本身来完成集取、储存和分配太阳能的建筑形式。它的优点是建造技术简单，先期投资少；但它对太阳能的利用效率低，冬季室内温度较低且温度日波动大，室内舒适性差，难以满足人们对房间舒适度的要求；加之所需集热体面积大，浪费建筑空间，无法应用于多层及高层建筑。因此，尽管专家学者一再大力推广被动式太阳能建筑，在城市中却始终无法推广开来。
EWJu1Q
b BJ'D0绿色建筑博客E)lU%I5?xG1?R
    主动式太阳能建筑是通过高效集热装置来收集获取太阳能，然后由热媒将热量送入建筑物内的建筑形式。它对太阳能的利用效率高，不仅可以供暖、供热水，还可以供冷；而且室内温度稳定舒适，日波动小，在发达国家应用非常广泛。但因为它存在着设备复杂、先期投资偏高，阴天有云期间集热效率严重下降等缺点，在我国长期未能得到推广。
;A8JQov,Jy4CQQP0绿色建筑博客l$Qtaf
npsX
    随着科技的发展，国内外在太阳能的利用方面开展了多方面的研究，以下新型技术措施克服或大部分克服了上述缺点，使主动式太阳能建筑的优势更加明显。绿色建筑博客sl:mbp

b|O6W N0    1.热管集热器
'r3X^3P+eD0d7sd0    热管是1964年前后才付诸实用的具有很高热传输性能的元件，它集沸腾与凝结于一体。一般热管是由管壳、管芯（起毛细管作用的多孔结构物）和工作液组成的一个封闭系统。当在一端加热时，管内的液体蒸发，过量的蒸汽在管的另一端冷凝，冷凝液借助在毛细芯截面中的毛细力返回到加热端。在某些太阳能采暖应用中，冷凝液的返回能够通过重力流动来实现。由于热管内的蒸发、冷凝过程几乎是在等温、等压下进行的，所以热管能在非常小的温差下从内部传递热量，对重力辅助热管，假如冷凝段在下而加热段在上，则工质液体回流中断。因此，热管具有控制热流方向的“热二极管”的作用。
+R8mdvE1B0绿色建筑博客2W O6~Qa$ku
    热管式集热器与传统集热器比较，具有以下优点：绿色建筑博客
s8sd3n`
B"V
   （1）用热管传输热量，可避免普通集热器存在的集热管冬天晚间结冰问题。
,JsP+C4W0   （2）由于重力辅助热管的“热二极管”的作用，热量只能从吸热板向换热器输送，能防止晚上或阴天时的倒流散热。
5^se2v*o9QS0   （3）热容小，启动性能好。
Nz'f6oB0绿色建筑博客z'|C*j%`l@(H
    另外，还有热管式真空管平板型集热器，它兼有热管式平板型集热器与玻璃真空管平板型集热器的优点。热管式真空管平板型集热器由于热管外表面涂有选择性吸收涂层，而且真空绝热，因此热损失小，在高的工作温度下仍有较高的集热效率。热管选用合适的工质使集热器温度超过工质的界温度后，热管的传热就停止，这就防止了集热器在无负荷情况下带来的高温问题，利于整个采暖期使用。
#Rbq7hoV!b0
Ac9kt&t
`$_hQ-X0    2.相变材料蓄热
*}2km OJ$]5w0    由太阳能集热器得到的热收益为Q，需要的热负荷为L，当Q＞L时，多余的热能可贮存在贮热装置内；Q＜L时，不足的能量可由贮热装置供应一部分，其余部分则由辅助能源补足。绿色建筑博客(jilQH
    相变材料在从固态转变为液态的过程中贮存热量，在相反过程中释放热量，当热蓄进相变蓄热器时，热传入蓄热器使相变材料熔化；当热从蓄热器释放时，相变材料凝固。相变蓄热器比显热蓄热器更紧凑，这使得安装蓄热器时有较大的灵活性，并可以减少保温要求。绿色建筑博客QOi:f^a)pg.D&^'y
    使用液体传热介质的太阳能采暖系统需要附加一个换热器，热由相变材料传到流过的水中被释放出来，然后热水再通过散热器加热空气。

A:sEPL^0