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摘要：近年来，随着科学技术和经济的发展，人们的生活水平不断提高，同时对自身的居住环境和工作环境的要求也越来越高，促进了智能化和自动化的建筑业发展。与此同时，也面临着高消耗的问题，而太阳能在智能建筑中的节能运用，保证了建筑的可持续性健康发展。太阳能作为一种可再生的清洁能源，为智能建筑的节能减排做出了很大的贡献。本文将通过对太阳能在智能建筑中的应用和发展进行分析，希望能够为建筑行业提供一些建议和帮助。
关键词：太阳能；智能建筑；应用与发展
一、太阳能在智能建筑中的应用
1.太阳能热水系统
太阳能热水系统技术是目前主动式太阳能利用中应用最广泛的、产业化发展最迅速的领域，它可以为用户提供热水或采暖。太阳能热水系统通常由太阳能集热器、传热工质、贮热水箱、补给水箱和连接管路等组成。其工作过程是：在太阳辐照下，集热器吸收太阳能并转换成热能传递给集热器内的传热工质，传热工质受热后通过自然循环方式将贮水箱中的水加热，或者通过强迫循环方式将集热器中的热能传递给贮水箱中的水。有些太阳能热水系统还有辅助加热装置，保证整个系统在阴雨天或冬季光照强度弱时仍能正常使用，保证用户使用热水或采暖的要求。
2.太阳能采暖系统
太阳能采暖系统是太阳能热水系统的进一步发展，目前常见的太阳能采暖系统通常分为太阳墙采暖系统和太阳能热水辐射采暖系统。第一，太阳墙采暖系统。太阳墙采暖系统核心组件是太阳墙板。太阳墙板是在钢板或铝板表面镀上一层热转换效率达80%的高科技涂层，并经过特殊设计和加工处理制成的，能最大限度地将太阳能转换成热能。太阳墙板的表面有许多大约1mm直径的小孔，允许外面空气通过。其工作原理为室外新鲜空气经太阳墙系统加热后由送风机送入室内，置换室内污浊空气，起到供暖和换气的双重功效。送风机产生负压使室外空气被压入，室外空气在流经过太阳墙板面小孔时被加热，然后被加热的热空气由供风管道传入室内，墙内壁向外产生的热散失可由介于太阳墙板和建筑物外墙之间的供风气流回收，充分利用了太阳墙板被阳光加热的热量。第二，太阳能热水辐射采暖系统。太阳能地板辐射采暖是一种将太阳能集热器吸收的太阳能作为热源，通过敷设于地板中的盘管加热地面进行采暖的系统，该系统是以整个地面作为散热面，传热方式以辐射散热为主。当太阳能集热器出口处水温达到要求值时，启动太阳能上水泵，热水箱底部的水进入集热器进行加热，并将集热器的热水压入水箱，水箱上部温度高，下部温度低，下部冷水再进入集热器加热，构成一个循环；当太阳能集热器出口处水温降到某一温度值时，水泵停止工作，为防止反向循环及由此产生的集热器的夜间热损失，则需要一个止回阀；当蓄热水箱的供水水温达到供暖值时，可开启供暖循环泵进行采暖循环。为了保证热水箱供应热水的不间断性，在热水箱内设有辅助加热装置。
3.太阳能通风系统
太阳能通风系统的工作原理是热压烟囱效应。太阳能加热空气使得室内外或者室内不同高度处的空气温度不同而产生压力差。温差越大热压作用越明显。建筑上部设高温空气的出风口；建筑底部设低温空气的进风口；为了加速空气的流动，常常加上风机。太阳能通风系统结构很简单，要求建筑在建设的时候就考虑到通风要求，如将竖直楼梯间作为由上到下的贯穿烟囱、设地道通风等。这里以智能建筑中的特隆布墙为例对太阳能通风系统的工作过程进行说明。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在夏季或室温较高时，室内温度传感器感知温度的变化，控制建筑顶部的高温空气的出风口风机自动调整转速，加速将高温空气通过玻璃侧高温排风口抽向室外；而在冬季或室内温度低时，传感器感知温度变化，控制风机加速将经太阳能加热的高温空气通过集热蓄热墙的冬季排风口排向室内供暖风。同样，这里的传感器和控制器都可连接到中央管理系统进行集中控制。
4.太阳能照明系统
太阳光线相比其他能源具有清洁、安全、高效的特点，相同照度的条件下，太阳光带入室内的热量比绝大多数人工光源的发热量都少。根据太阳光的利用方式，太阳光照明技术可以分为三种，第一种是直接利用方式，目前应用较多的是利用采光板反射太阳光将太阳光线引入室内；第二种是利用太阳光的光电转换，将太阳光直接转变成电能用于照明；第三种是利用光纤或导光管，将太阳光直接引到室内实现照明。首先，太阳能采光板采光。采光板可以让更多的光线进入室内。采光板的作用是利用较小的窗户开口将室外及窗口附近的太阳光通过反射引入室内较深的区域。通常条件下，直射辐射强度是散射辐射强度的4倍-7倍，采光板主要利用直射光线。在窗口面积不变的情况下，离窗口较远的位置得到充分的照明，提高了室内采光的均匀度和视觉舒适度；上部开口的面积较小，虽然有反射辐射进入，但不会严重地增大室内的空调负荷，而且室外的采光板在一定程度上起到了外遮阳的作用，有利于提高窗户附近的热舒适性，减小了空调负荷及直射眩光。其次，太阳能导光管采光。导光管是一种健康、环保、无能耗的绿色照明，系统的使用寿命可达30年，且无需维护。导光管照明效果不会因光线入射角的变化而改变，且照射面积大，出射光线均匀、无眩光、不会产生局部聚光现象，是太阳能光利用的一种有效方式。太阳能光纤照明系统的工作原理为：由光检测器对阳光照射情况进行检测及判断，并将信号送至驱动电路，由驱动电路提供正、反转驱动电流给驱动电机，再通过机械传动机构带动太阳光采光装置转动，实现跟踪并使透镜对准太阳。在对准太阳的情况下，由光耦合器在透镜焦距附近获取高密度光通量，然后经光纤传输供给特制照明装置。太阳能光纤照明技术从最初仅用于产生特殊的照明效果(模拟闪烁的星光)，到如今不但广泛应用于装饰照明，而且被广泛应用于局部效果照明、广告牌照明、建筑物室外公共区域的引导性照明、室内外水下照明和建筑物轮廓及立面照明之中，并已经取得了良好的照明效果。
二、太阳能在智能建筑中的发展
太阳能在建筑中的应用目标是尽可能的充分利用太阳能来满足建筑能耗和健康环境的要求，降低常规能源在建筑能耗中的比例。太阳能与建筑一体化技术把太阳能利用设施与建筑有机结合，利用太阳能集热器替代屋顶覆盖层或保温层，实现太阳能热水、供暖、空调在建筑中的综合利用，满足人们的生产生活所需。太阳能建筑前途光明，任重道远，各级政府和社会各界应加强合作，以实际行动支持太阳能在建筑中的应用与发展，房地产商要积极投资和应用太阳能建筑，使我国形成一个从上至下开发应用太阳能建筑的良好环境。总之，在我国能源短缺，建筑能耗严重的情况下，大力发展太阳能在建筑中的应用是我国建筑业和太阳能产业界发展的一项重要内容，也是实现我国经济可持续发展的必然要求。太阳能在建筑中的应用必将促进全球环境品质的改善，提高人们的自身生活品质。
结语
作为建筑行业的未来发展方向，智能建筑在节能效果方面非常突出，而太阳能又是一种用之不竭的清洁能源，在减少污染方面效果也很明显。因此，将太阳能和智能建筑结合在一起，能够使得建筑物的节能减排效果事半功倍，对此要大力推广。将二者进行统一结合，不仅能够通过智能化技术将太阳能系统地监控起来，还能够发挥出最大的环保效益，对社会的发展具有极大的积极作用。
参考文献
[1]鄂青，於雨庭.太阳能在智能建筑中的应用[J].武汉工程大学学报，2013(07).
[2]雷国刚,胡宁,姚飞.太阳能在智能建筑中的应用[J].山西建筑，2011(13).
[3]韩卫萍.太阳能热电技术在办公建筑中的应用[J].科技信息，2012(15).
论文作者:付居洲1,张化兵2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/9/22
标签：太阳能论文; 太阳论文; 建筑论文; 能在论文; 太阳光论文; 室内论文; 热水论文; 《基层建设》2017年第15期论文;