辽宁大唐国际沈抚热力有限责任公司 辽宁沈阳 110000
摘要：全球面临的能源安全和环境生态保护问题日趋严峻，可再生能源已经成为许多国家的能源战略的重要组成部分及能源转型的核心及主流发展领域。本文以可再生技术在建筑物中的利用形式进行了分析。
关键词：可再生能源；供热；制冷；建筑
1可再生技术在建筑物中的利用形式—太阳能采暖系统
太阳能直接采暖系统是由太阳能集热器，蓄热装置，辅助加热水器以及末端构成。这种采暖方式相对比较简单，也方便控制，且投资也不大，目前是一种非常经济合理的能源利用形式，并已经得到了较为广泛的应用。由于太阳能直接供暖系统的供水温度不高，所以很难满足传统的散热器的采暖方式的要求。目前比较常用的室内末端系统是风机盘管或低温热水地板辐射采暖方式。风机盘管可以冬夏公用一套末端设备，因此降低了系统初投资。而低温热水底板辐射采暖的突出特点是室内热舒适性好、节能。低温热水底板辐射采暖是配合太阳能、地热能等可再生能源进行采暖的一种较好形式。它是把金属或化学管道埋于地下，靠整个地面和室内的热交换来使采暖房间达到设计温度。地板辐射采暖以低温热水作为热源，以地板为发热体，以辐射传热为主，对流热换为辅，是一种可对房间热微气候进行调节的节能型采暖系统。
2可再生技术在建筑物中的利用形式—太阳能制冷系统
利用太阳能系统进行建筑制冷，其优点是具有良好的季节适应性，也就是太阳辐射越强其制冷能力越大，太阳能系统制冷的特性恰好满足人们在夏季对于空调的需求。从节能与环保方面来看，用太阳能制冷系统来代替一部分常规的空调系统是现代可再生能源以及现代建筑发展方向，已经引起全球范围的关注以及重视。现阶段，利用太阳能系统制冷有两种方法：一是进行太阳能的光电转换，这里需要利用光伏技术利用太阳能产生电力，再以电力来满足常规空调系统的用电需求；二是进行光热转化，将太阳能转化为热能，用于能源制冷。从这两种方法来看，前者系统较为简单，但是进行光电转换所用到的太阳能电池价格较高，在制冷功率不变的情况下，这种制冷方式的造价是常规能源发电价格的3－4倍，目前推广应用具有一定的难度。而后面一种方法除了能够制冷之外，还能够进行供热，通常是以第二种在建筑中应用较为广泛。
3可再生技术在建筑物中的利用形式—生物质能
生物质能源是通过绿色植物的光合作用将太阳辐射的能量以一种生物质形式固定下来的能源。生物质能源是仅次于煤、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有很重要地位。生物质能包括：农林废物、工业废水和废渣、城市生活垃圾以及人畜粪便等。
1）生物质成型燃料燃烧供热。生物质直接燃烧是将生物质直接作为燃料燃烧，燃烧产生的能量主要用于发电或集中供热，生物质燃烧是一种成熟技术，在很多情况下与化石燃料相比具有很强的竞争力。生物质直接燃烧主要分为炉灶燃烧和锅炉燃烧。炉灶燃烧操作简便、投资较省，但燃烧效率普遍偏低，从而造成生物质资源的严重浪费；锅炉燃烧采用先进的燃烧技术，把生物质作为锅炉的燃料，以提高生物质的利用效率，适用于相对集中、大规模地利用生物质资源。
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2）生物质热电联产。以生物质能为能源的热电联产技术已经较为成熟，每单位生物质能的效益是较为理想的。从能源品质的梯级利用来讲，热电联产比单产电或单产热要经济，热电联产系统的总效率可以达到70%~90%，此时产生的热可被有效的利用。用生物质成型燃料发展热电联产，经济效益、环境效益和社会效益显著，尤其适合在城市、集中小区、工业开发区、城乡结合处等热源需求量大的区域应用。
3）垃圾焚烧热电联产。垃圾焚烧是当前世界各国采用的城市垃圾处理技术之一，既可以回收热能，又不占用土地，有利于实现城市垃圾的资源化。垃圾焚烧产生高温烟气，其热能被废热锅炉吸收转变为蒸汽，可以用来供热或发电。根据垃圾焚烧项目初始投资高，对垃圾性质要求高的特点，建议依据以下原则确定垃圾焚烧重点发展的城市和区域：①经济基础发达地区，地方政府具备一定的财力，同时城市居民也有经济基础，已经有或有即将出台的垃圾排放收费政策相配套，能够部分解决垃圾焚烧发电项目的高投资；②人口密度高，土地资源紧缺，城市化程度和居民生活现代化水平高的地区，如三气使用比例高（95%以上）等地区，垃圾热值容易满足要求；③推广垃圾分类处理的地区；④环境保护要求高的城市和地区。因此，我国垃圾焚烧发电未来应用的重点区域将是：直辖市、省会城市以及其他经济条件较好的大城市；沿海城市和主要旅游城市；沿长江流域地级城市；各主要湖泊、江河附近地级市；以地下水为饮水源城市等。
4可再生技术在建筑物中的利用形式—地热能
近年来，利用地表浅层地热的地源热泵技术得到了长足的发展。此处的浅层地热包括土壤、地表水和地下水等蕴含的低品位热能，可认为是更为广泛意义上的地热资源。因地源热泵技术受地热资源条件的限制较小。因此在建筑中的应用较多。地源热泵是以地热能（土壤、地下水、地表水、低温热水和尾水）作为热泵夏季制冷的冷源、冬季采暖供热的低温热源，同时实现采暖、供冷和生活用热水的一种系统。地源热泵通过输入少量的电能。实现能量由低温位向高温位的转移。地源热泵通过深埋于建筑物周围的管路系统或地下水与建筑内部完成热交换。冬季它替代普通锅炉向建筑物供暖；夏季它代替普通空调向建筑物供冷。地源热泵系统主要由三部分组成：室外地源换热系统、水环热泵机组和室内采暖空调末端系统。根据室外地源换热系统的不同，地源热泵分为：土壤源热泵、地下水源热泵、地表水源热泵3种。地源热泵在建筑中利用时要注意选址与场地规划、机房位置与大小、末端设备的选型等问题。由于水利工程附近有大量的地表水资源。故地表水源热泵系统在水利工程中具有广阔的应用空间。利用江、河、湖、海等水资源作为冷热源的地表水源热泵也是水源热泵的一种，其运行没有任何污染，可建造在附属建筑区内，不用远距离输送热量，环境效益显著。地表水源热泵系统结合水利工程建筑是既有节能优点，又有经济性的空调系统。但地表水温受天气的影响较大。运行性能不太稳定。换热器易结垢，这是暖通工程师在实际应用中需考虑到的不利因素。
总结：发展可再生能源将为经济发展创造出新的机会和增长点，也会为生产和制造业带来更可预测、更低的能源成本，人人享有可持续能源的美好愿景，有悖人类对未来发展所需要的更可靠、更具经济性、更清洁能源的诉求。
参考文献
[1]张英魁，张正梅.可再生能源建筑应用技术及其发展前景[J].现代城市研究，2010.
[2]张朝昌，厉彦忠，张曦，等.太阳能制冷技术的应用与发展[J].制冷与空调，2003，（1）.
[3]梁俊强.大力推进可再生能源在建筑中的规模化应用[J].福建建设科技，2009（3）.
论文作者:罗广波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/27
标签：太阳能论文; 采暖论文; 系统论文; 源热泵论文; 生物质能论文; 能源论文; 生物论文; 《建筑学研究前沿》2018年第32期论文;