建筑节能中的太阳能利用研究

　1 引言
环境污染、人口问题及能源短缺是当今人类面临的3大难题，其中能源短缺问题日益严重，严重制约着社会的进步和经济的发展。根据不完全统计，2016年我国的建筑能耗占社会总能耗的21%左右。随着我国经济社会的不断发展，建筑能耗的比重将会不断上升，因此开发新能源并将其应用在建筑行业显得尤为重要，这也是当今建筑业的发展趋势和方向。在过去的几十年中，人们对于建筑节能技术进行了大量的研究和探讨，通过提升建筑本身的功能从而提高建筑的能效比，在发展的过程中节能已经从狭隘的自身条件改变转变为利用能源，以从源头上解决问题，节能的范围扩大到合理利用一切可以利用的自然能源和节约能源。本文将对太阳能在建筑节能中的应用进行阐述。
2 建筑节能理念推行势在必行
建筑节能在最开始是指减少建筑本身的能量流失，随着建筑业的不断发展，现在则普遍指提升建筑物中的能量利用率，在保证建筑舒适度的基础上对建筑物进行合理调整及完善，合理利用能源，不断提升能源的利用效率。建筑节能的范围是指建筑使用能耗，包括空调、热水、照明及其他家电的能耗，我国建筑节能的重点是建筑本身的节能及制冷采暖设备的优化以及其他用电设备的效率，从设计、安装、调试及维修各个环节及各个方面进行不同的优化处理，从而降低能源的消耗量。建筑节能理念已经深入人心，其推行也是势在必行。
3建筑节能中的太阳能利用
太阳能的利用如图1所示，主要为热能和电能，在下文3.1及3.2中将会进行详细的阐述。
3.1太阳能发电
太阳能光热发电将会成为世界能源供应的主体。来自欧盟的能源预测，在本世纪中叶可再生能源的比例将达到78%左右，其中太阳能可达28%。太阳能光伏发电技术主要是利用半导体界面的光生伏特效应将太阳能直接转化成电能。

图1太阳能技术在建筑物中的应用形式
3.2太阳能制冷、制热系统
建筑节能中应用太阳能制冷制热是1个重要的部分，图2所示为太阳能制热系统图。太阳能制冷、制热系统与其他传统的制冷、制热系统相比，具有可再生及节能高效的特点，且可分时段分区段进行管理，可应用在酒店、住宅及学校等建筑物中。太阳能制冷系统可分为喷气式制冷系统、吸收式制冷系统和压缩式制冷系统3种形式，这3种制冷系统的工作原理，都是通过太阳能进行集热从而为制冷机制冷提供能量，由于夏季的太阳能提供与空调的需求具有一致性，制冷的能耗占据建筑能耗的大部分，太阳能制冷系统虽然不能完全满足制冷系统的需求，但也可以在一定程度上进行缓解。

图2太阳能制热系统图（夏季供热水）
太阳能制热是利用太阳辐射能直接转化成为热能从而利用的1种技术手段，在20世纪70年代我国这方面的重点主要是太阳能干燥技术及生活热水器的研制，这一技术大大缓解了农村的用水状况，同时也改善了农村的环境问题。从20世纪90年代初期开始，太阳能制热主要应用于城乡居民供水，在阳光充足的情况下可以保证正常用水，在雨天时可以开启电辅助加热功能制取热水，太阳能技术在设计师的设计下与建筑巧妙地结合。
4 未来太阳能与建筑一体化的发展方向
4.1建筑物室温调节
近年来，国内外对于太阳能与建筑一体化的研究逐渐加快，欧美国家率先对太阳能进行了大量的研究和开发，并且取得了显著的成果，未来建筑物的室温调节也可以依靠太阳能技术实现，在建筑墙体中加入蓄热材料，将太阳能中的能量进行储存，从而进行放热及蓄热过程，实现建筑物室温调节。
4.2建筑物应用方向
随着建筑行业的不断发展，技术的不断进步及制造成本的不断降低，太阳能应用成为1个重要的研究方向。太阳能在建筑物中的应用考虑的是其如何更高效地进行能量的转换，从而使得建筑物的节能达到最佳。太阳能技术的应用不是单一的应用，也不是多项技术的重叠[3]，而是应该根据不同的情况具体分析处理，在建筑物应用太阳能作为能源时应该把其作为1个建筑元素将其与水暖电等各专业进行融合，使建筑设计、施工及验收的各个环节都有太阳能的因素。
5 结论与展望
太阳能在建筑节能的应用极为广泛。我国太阳能资源丰富，虽然当前太阳能利用存在较多的局限性，在光伏模块发电领域还存在成本较高等问题，但太阳能作为1种清洁能源，取之不尽，用之不竭，得天独厚。在国家提倡环保的大趋势下，太阳能的前景将一片光明，相信在不久的未来，建筑行业在节能板块将会大力推进太阳能的使用，使太阳能与建筑形成1个有机的整体，从而达到节能的目的。