《太阳能建筑》PPT课件.ppt

太阳能建筑一体化技术与应用,华北电力大学谭占鳌,太阳能建筑简介,能源需求的增长 传统能源的枯竭 生存环境的考验能源危机 如同身后的滚石,在我们漫不经心时轰然袭来,太阳能建筑体系,节地地下/地上空间利用、容积率节能减少需求、提高能源利用率节水雨水回灌、中水利用&消防用水节材当地资源、再生材料、模数环保地球我们人类的共同家园：CDM 机制、CO2减排、市场补偿机制,四 节 一 保,能源供给天地互补,（1）太阳能光热系统 太阳能生活热水系统 太阳能直接采暖系统（2）太阳能光电系统 太阳能光伏发电用于生活用电和设备用能 当其不足时，系统将自动切换至城市电网（3）地源热泵辅助系统 在特殊天气下，补充太阳能的不足,德国的太阳能建筑,32 户,3826 m2,连接到区域热网外围护结构:0.11 W/(m2K);三层玻璃 0.83 W/(m2K)机械通风热回收80%区域供热 15 kWh/(m2a),太阳能建筑在奥地利,61 户，2600 m2 430 m2 太阳能集热器+100 m3 生活热水+采暖 35%窗户:0.9(W/m2K)/0.4(W/m2K)低温采暖被动和主动太阳能利用,太阳能建筑在瑞典,20 户 2400 m2，纬度 57.4o N围护结构:48 cm(0.1 W/m2K)，地板 25 cm.三层玻璃 0.85 W/m2K5 m2 太阳能集热通风热回收 80%区域供热 900 W elec.与风力发电厂相连,太阳能建筑-西班牙 巴塞罗那,3000 m2，自然采光，围护结构 0.45 W/m2K10 kWp 光电利用,24 m2 光热利用自然通风溴化锂除湿天花板/内墙 辐射制冷雨水收集,高级太阳能建筑：高层低能耗建筑,Econcern位于荷兰的新办公楼 大量利用太阳能、风能和生物质能平衡二氧化碳的排放量最佳的室内气候防过热防干燥防噪音 市场竞争性,国内皇明三代太阳能建筑,第一代：实现太阳能与建筑结合 四栋别墅和四栋多层，15000M2，2004年建成第二代：实现建筑技术与建筑艺术的结合 超级节能示范楼，1100M2，VIP客房，2005年建成第三代：综合能源解决方案 皇明太阳能集团新总部大楼，50000M2，2010年建成,第一代太阳能建筑太阳能与建筑结合零能耗樱花苑,太阳能别墅,应用技术太阳能热水系统太阳能除湿空调系统 太阳能遮阳技术 太阳能游泳池系统,第二代太阳能建筑建筑技术与建筑艺术的结合,波浪形太阳能集热器屋顶飘板,集热管镶嵌在波浪型的屋顶飘板上，既造型美观又有实用功能，实现了太阳能技术与建筑艺术的完美结合。,该太阳能电池系统具有更高的光电转换功能，又成为该太阳能建筑的显著标志。,双轴自动跟踪光电圆盘系统,在夏季该种构件具有明显的遮阳功能,有利于降低夏季室内的制冷负荷。,具有遮阳功能电池板阵列,第三代太阳能建筑综合解决方案,The Solar International Communication Center,太阳能国际交流中心,为2010年世界太阳城大会而兴建,四栋建筑:1.皇明科技大厦 2.技术培训中心 3.国际会议中心 4.技术检测中心.总建筑面积约5.0万M2.太阳能集热器面积约5千M2.,技术特点,1.建筑主体 尽量采用自然通风及采光良好的外围护结构，采暖和制冷负荷均低于50W/m2高效节能热交换新风系统能源梯级利用 2.可再生能源利用的最大化太阳能生活热水；太阳能泳池 提供率100%太阳能采暖 提供率 60%-70%太阳能与吸收式热泵相结合制冷 提供率40%,技术特点,3.传统能源利用的高效化 低温辐射终端采暖制冷滞水层技术实现高效跨季节蓄能（可部分直接提供制冷及采暖 提供率30%）热泵技术提供可靠高效稳定的能源保障,滞水层,中国太阳谷 China Solar Valley,皇明日月坛“微排”大厦 2010世界太阳城大会主会场建设现状 Himin Sun-Moon Mansion“Micro-Emission”Building-construction status of the main venue of 2010 ISCC,已近完工的太阳谷国际会议中心 The Solar Valley International Conference Centre under construction,联集管遮阳技术,正在修建的游泳池,温屏节能玻璃,BIPV组件,吊顶辐射采暖、制冷技术,光电遮阳,皇明节能示范小区是一个节能、生态、环保、科技示范工程。设计中选用高效节能绿色环保建设材料，尽量就地取材；优先采用可再生能源系统提供能源。,国家级绿色节能建筑示范小区,单体效果图,壁挂太阳能集热器,能量平衡三重法,尽量减少建筑能源需求,尽量提升可再生能源提供率,尽量提高传统能源使用效率,尽量提高传统能源使用效率,尽量减少建筑能源需求,尽量提升可再生能源提供率,绿色节能建筑中的关键技术,能量平衡三重法,降低建筑物能源需求 住宅由100W/M2降至40W/M2；65%节能标准 公建由200W/M2降至80W/M2；50%节能标准扩大可再生能源供给 可持续建筑“承天地能源、筑绿色地产”太阳能、地热能、海水能、生物质能、风能传统能源的高效利用 节能电器、节能设备、节能灯具、梯级利用,绿色节能建筑规划阶段论证,方案依据 气候条件、当地资源、项目定位被动技术 自然通风、自然照明、自然采光主动技术 太阳能热水、采暖、制冷、照明,绿色节能建筑单体设计阶段,方案依据 绿色星级、建安成本、室内舒适度、美学风格、体型系数被动技术 围护结构、节能门窗、室内终端、窗/墙比例、遮阳方式主动技术 室内热环境控制、节能健康新风、节能回报周期,系统优化、模拟分析应用成熟产品和技术,太阳能热水、太阳能照明、光导管海水制冷、滞水层技术、热泵技术辐射末端、置换新风、外遮阳系统,太阳能光热集热器阵列,太阳能热水,太阳能热水,奥运村位于奥林匹克公园的西北方位，占地27.5公顷，北邻国家森林公园，四周有城市公路网，环境优美，气候宜人、交通便利。,太阳能集热器成为屋顶花园的凉棚,太阳能集热器,屋顶绿植花园提供室外活动场所，利用太阳能光电板遮阳。,建筑部分,绿色、科技、人文,屋顶太阳能发电,太阳能草坪灯,太阳能庭园灯,太阳能路灯,太阳能照明系统,太阳能灯具,奥运村将应用太阳能庭院灯、草坪灯、光导管、LED建筑发光等绿色照明技术，为璀璨的奥运之夜增光添彩。,太阳能照明,PV,太阳能照明,104 State Road,PV,皇明温屏窗的特点,皇明所产性能优良的温屏玻璃，其传热系数可达到：K1.5W/m2-K窗型材、五金件是德国瑞好公司的产品。通过精心设计、精密加工、专业安装，可达到最佳匹配效果。窗子整体传热系数可达到：K1.5W/m2-K,外窗绝热系统,温屏玻璃三大特点：隔 热 对波长范围4.525微米的远红外线有较高的反射比，夏季阻挡热量进入室内，冬季防止室内热量散失，使室内冬暖夏凉，并比普通玻璃节能70%以上。隔 音 中空层充有氩气，声音在惰性气体中的传播要比在空气中慢许多，使声音强度大大减弱。无霜露 温屏节能玻璃露点是零下-40度，冬天窗户上不会结霜露，消除窗户的冷辐射区,温屏玻璃的工作原理,BIPV 幕墙、屋面,未来的建筑构件 中空BIPV组件 中空、透明、节能膜层隔热性能出众，电池片免费供电，是理想的多功能节能建筑构件,3F多功能室 multifunctional room,2F主客房 main guest room,1F客房 控制室Guest and control room,B1地下设备间Equipment room,光导管室外采光口,光导管室内采光的效果,太阳能光导管技术,滞水层技术,地源热泵工作原理图,热泵系统,地源热泵系统：1、作为太阳能系统的备份和补充2、地源热泵系统本身高效、绿色、环保、可靠。,冬季室内取热地下蓄冷,地下常年大约12-16C,夏季室内取冷地下蓄热,地下常年大约12-16C,再生水源热泵系统流程示意图,地板采暖/制冷构造,隔 热/音 层,楼板结构,楼面面层,砼垫层,德国瑞好REHAU 管道（PE-X）,地板盘管REHAU（PE-X）,低温辐射地板采暖/制冷系统,负荷小、节能，使太阳能采暖成为可能。一套系统，冬夏两种功用，节省投资。室内温度均匀，无燥热、无噪声、无风感，舒适度高。提高了建筑内部的有效使用面积。,室内置换式新风图示,经处理后的室外空气，通过风道从低处入送室内，24小时不间断地更新室内污浊空气，在高度密闭窗的情况下可保持室内获得新鲜空气，满足卫生标准，有益身体健康。,温屏玻璃的伴侣卷帘外遮阳,室内遮阳效果,德国名牌ALULUX铝合金遮阳卷帘,卷帘遮阳系统,优点：1、夏季防晒2、冬季保暖3、降低噪音4、防盗作用5、调节光线,与建筑一体化的风力发电机,太阳能与建筑一体化Integration of solar Energy,太阳能与建筑一体化,洗浴节水、节能,绿色节能建筑的经济效益和社会效益,建筑终身寿命费用 100%其中：购房费用 30%维修费用 40%能源费用 30%,为建筑提供清洁发展机制CDM（示例）,以国内北方一座10万平米的住宅楼盘为例若按常规设计：每年将消耗200万立方米的燃气、300万千瓦时的电量；总计能源费用约700万元/年若采用绿色建筑节能技术可以节约：80%的用气量、50%的用电量，节约费用约470万元/年以CDM价格为二氧化碳每吨150元计算，利用CDM机制，每年可以创造额外收入60万元/年投资回报期：初投资增加200元/m2，计2000万元 2000万元/（470+60）万元/年=3.77 年,绿色节能建筑小结,建安成本可能略有提 3%10%取决于主动/被动技术的应用比例 销售价/出租价格提升 20%50%取决于市场定位是否准确以及市场容量健康舒适度水平明显提升 引领市场潮流、代表市场未来 物业运行费用大幅下降50%90%照明节约：50%采暖节约：70%热水节约：80%制冷节约：90%,