太阳能与建筑怎样结合？

    在南玻集团打造完整太阳能产业链计划上有一个重要的末端环节----太阳能技术应用。太阳能利用目前分为两大产业：太阳能发电（简称光伏）产业和太阳能热利用（简称为光热）产业。前者主要是以占绝对主导市场的半导体硅材料制作成太阳能电池作为发电的核心器件，并以各种形式广泛应用在光伏电站、建筑屋顶及光电幕墙、太阳能路灯、家电及通讯等若干领域，后者则以传热学理论为基础而制作的太阳集热器来收集太阳热辐射并向流经自身的传热工质（以水为主）传递热量，所以广泛应用在工业、农业及生活用热水工程上。
    根据集团的战略计划，南玻幕墙公司利用在建筑外维护结构(即建筑幕墙)上已有的技术储备，今年开始正式介入这一全新的产业领域，目前主要在太阳能建筑一体化应用上开展研发工作。限于篇幅，本文仅简要介绍太阳能产业中的光电和光热建筑一体化应用的基本知识。

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    尽管国家和行业主管部门已经出台了一系列法规、标准，如可再生能源法、民用建筑节能管理规定、不同地区的节能设计标准等，除观念、技术等制约因素外，单就市场本身而言，光伏工程成本高企也是一大障碍。尽管光伏组件与建筑相结合可以降低一些建筑能耗，但是与常规能源相比光电建筑所发的电由于造价昂贵，（光电幕墙现在近10000元/平方米）相当于光伏发电上网电价在４－５元／千瓦时，如此高的价格，无论是全民分摊还是国家补贴，大面积推广使用太阳能都有很大的阻力和困难，投资回收期太长（20年以上）导致投资者难于接受，故目前国内的BIPV 应用多在一些政府补贴的示范项目上，市场容量非常有限。太阳能光伏技术应用最发达的欧洲、日本、美国等国家无一不是由政府制定非常优惠的补贴政策来促进该产业的发展，如给予太阳能电价按常规发电电价5倍的补贴等等。可以预计，我国不久也会制定相应的政策来扶持太阳能光伏产业。
    我们在东莞南玻员工宿舍太阳能集中供热系统方案中便选用了空气源热泵进行辅助加热。空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。以制冷剂为媒介，制冷剂在风机盘管中吸收空气中的能量，再经压缩机压缩制热后，通过换热装置将热量传递给水，来制取热水，其生产热水的能源消耗费用仅仅是常规电热水器的1/4，整个系统集热效率甚高。
    东莞新建宿舍共六栋，800多间房，满员计划入住3000余人，设计花洒方式冲凉，一人一次十分钟用40℃热水为70～100㎏，考虑节能因素，以东莞晴天（占全年65%）完全以太阳能集热系统保证每日用热水量为设计前提，广东地区年晴天约260天，太阳能曝辐量平均为:15.56MJ/m2d,选用的平板太阳能集热器，热效率60%，设计太阳能集热系统统晴天可产热水75㎏/m2 ，在晴天阳光充足时，经集热系统升温后的达到设定温度的热水储存在集热水箱内，在使用时经过恒温热水箱与热泵系统时，热泵不需启动，直接通过供热水管网进而向各用热水点供热水；在阴雨天或阳光不足时，水经太阳能集热系统后如果未达到设定温度时，在经过恒温热水箱与热泵系统时，空气源热泵会自动启动加热，然后利用供热系统供热水。
    经过计算六栋宿舍共安装太阳能集热器约1900m2，空气源热泵11台，水箱215m2,太阳能热水系统+热泵辅助供热年耗电仅30余万元，而东莞员工宿舍原计划采用的电热水器系统，经计算每天使用同样数量的热水.每年电费近260万元，二者比较，不到两年的时间，我们采用太阳能热水系统的电费节余赢利已可将太阳能系统的整个投资全部收回！
    当前，太阳能与建筑结合成为太阳能界和建筑界共同的呼声和互动的新潮。过去，太阳能热水器厂商把主要精力放在产品技术的开发、更新换代和市场竞争上，忽视了一个非常关键的问题：那就是如何在建筑这个载体上更加合理的、充分的利用太阳能资源，使太阳能产品能够规范地与建筑相结合。由于整体上缺乏太阳能行业与建筑行业的相互配合，太阳能系统设计与建筑设计不同步，使太阳能技术孤立于建筑功能、结构、美学等因素之外，影响了太阳能建筑一体化的进程。
    我们认为要使太阳能真正与建筑有机地结合在一起，必须是从建筑设计和产品设计入手，把太阳能热水器作为建筑的一个组成部分，即太阳能建材。包括太阳能系统的类型、器件、流程等，都要同建筑材料和建筑用设备、门窗一样，以满足建筑的基本要求为前提进行设计、加工，生产出适用于太阳能建筑的产品为太阳能建筑的设计服务，作为刚进入这一全新领域的南玻幕墙公司要有所贡献还需要付出长期不懈和艰苦的努力，我们深知任重道远但前景光明！