探索太陽能建筑一體化結(jié)合新方式
 
——訪北京理工大學(xué)熱能工程研究所所長鄭宏飛  

    一直以來，利用領(lǐng)域單一、安裝使用不美觀、不方便等因素制約著太陽能的推廣利用。太陽能光熱建筑一體化綜合利用為此提供了一個有效的解決途徑。將光熱利用與建筑有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)太陽能與建筑一體化，實(shí)行太陽能設(shè)備與建筑同步設(shè)計、同步施工、同步驗(yàn)收、同步后期管理，使其成為建筑的有機(jī)組成部分，全方位地解決建筑內(nèi)熱水、采暖、空調(diào)和照明用能等將是未來的方向。目前制約太陽能光熱建筑一體化發(fā)展的瓶頸是什么？如何推進(jìn)太陽能光熱建筑一體化？近日，記者采訪了北京理工大學(xué)教授、熱能工程研究所所長鄭宏飛。

    太陽能與建筑一體化是未來的發(fā)展方向

    記者：我國太陽能光熱建筑一體化現(xiàn)在發(fā)展到什么程度？光熱建筑一體化的前景如何？

    鄭宏飛：太陽能與建筑一體化是未來的一個方向。有資料顯示，我國已成為世界上最大的太陽能熱水器生產(chǎn)國和消費(fèi)國，每年的總產(chǎn)量已經(jīng)超過1500萬平方米，占全世界的70%以上，每年以25%以上的速度遞增。由于太陽能資源極為充沛，可供安裝太陽能產(chǎn)品的建筑面積在不斷增加，太陽能開發(fā)利用技術(shù)不斷進(jìn)步，太陽能建筑一體化在節(jié)能方面有著明顯優(yōu)勢，前景越來越被人們看好。

    我國在太陽能光熱建筑一體化方面作了一些工作。但是太陽能集熱器和建筑的結(jié)合還是有一定難度的。現(xiàn)在用的比較多的是平板式太陽能熱水器以及真空管太陽能集熱器，其次是空氣集熱器以及光伏和光熱復(fù)合式集熱器。真空管太陽能集熱器散熱小、保溫效果好、抗凍能力強(qiáng)。平板式太陽能集熱器比較適合太陽能建筑一體化，優(yōu)勢在于形狀是四四方方的，比較容易與建筑結(jié)合。平板式太陽能集熱器的缺陷在于冬天使用時熱效率不是很高，存在散熱量比較大、熱損失偏高等問題，需要通過科技創(chuàng)新進(jìn)一步解決。

    應(yīng)在建筑設(shè)計時就考慮建筑與太陽能相結(jié)合

    記者：從技術(shù)的角度來看，目前太陽能與建筑一體化發(fā)展瓶頸是什么？

    鄭宏飛：目前制約太陽能與建筑一體化發(fā)展的一個重要因素是，在房屋設(shè)計時沒有考慮與太陽能相結(jié)合。坡屋頂比較適合與建筑結(jié)合，但是，目前的建筑尤其是北方建筑的外觀方方正正的比較多。解決之道是從建筑的設(shè)計階段就應(yīng)該開始考慮安裝太陽能集熱器的需要。同時，還要靈活地變化太陽能
集熱器的形式、改變建筑物的色調(diào)或者外觀，達(dá)到兩者有效的結(jié)合。

    屋頂資源有限，需要充分利用屋頂面積。太陽能系統(tǒng)安裝不好會影響建筑美觀，熱效率也會受到影響。特別是在高層住宅上，如果將太陽能熱水器安裝在樓頂，安裝面積可能不夠，也由于輸送管道冗長，熱量保持困難。而壁掛太陽能熱水器則面臨集熱面積小、熱效率不高的問題。這也是太陽能熱水器難進(jìn)小區(qū)的主要原因。

    目前，我國一些企業(yè)、科研單位也在探索結(jié)合的新方式，比如垂直嵌在建筑物里、可實(shí)現(xiàn)多種形式的太陽能裝置。我們所也在這一領(lǐng)域作了不少工作，最近研發(fā)的高聚光抗凍型壁掛式太陽能熱水器，可懸掛于建筑物南墻上，也可以平放和傾斜放置于地面，便于與建筑結(jié)合，熱惰性小，效率高。裝置內(nèi)槽式聚光器跟蹤太陽運(yùn)行，集熱溫度高。可以安裝在陽臺外墻上，水箱放在陽臺里面，實(shí)現(xiàn)熱水與采暖一體化。

    完善政策法規(guī)推進(jìn)太陽能光熱建筑一體化

    記者：目前在推進(jìn)過程中有哪些阻力？如何推進(jìn)太陽能光熱建筑一體化？

    鄭宏飛：從現(xiàn)狀看，各地在太陽能光熱建筑一體化方面仍缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)。今后在進(jìn)行建筑規(guī)劃時，應(yīng)特別考慮節(jié)能要素，例如要為太陽能熱水器預(yù)留接口。太陽能熱水系統(tǒng)設(shè)施的選擇除考慮系統(tǒng)類型外，還需考慮輔助熱源的種類和比例、集熱器類型等，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)還取決于當(dāng)?shù)氐奶柲苜Y源、氣候條件、住區(qū)規(guī)劃和建筑形式、與建筑及其他方面的接口技術(shù)等因素。在方案設(shè)計階段，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性可以作為確定方案的依據(jù)之一；在建筑設(shè)計時，能夠指導(dǎo)設(shè)計人員綜合考慮各種要素對設(shè)計的影響和深化；在施工過程中，指導(dǎo)施工安裝單位將一體化方案予以落實(shí)和完善；在運(yùn)行過程中，進(jìn)行監(jiān)測，并對系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性評價。

    此外，需要通過提升產(chǎn)業(yè)化規(guī)模降低成本。政府出臺傾斜政策予以扶持也是至關(guān)重要的。今后，應(yīng)進(jìn)一步加大補(bǔ)貼的力度，提高地方政府和房地產(chǎn)開發(fā)商的積極性。
 

責(zé)編：dongj