尹 吉 胡耀峰 刘 坚

（中国建筑土木建设有限公司 北京市 100070）

随着我国经济的快速发展，国家越来越看重人与自然和谐发展，包括保护环境、节约资源、可持续发展等工作重点。太阳的能源极其丰富，合理利用装置接收太阳辐射的能量具有重要意义。近年来，我国有关部门研究了各种利用太阳能源的装置，比如太阳能热水器、太阳灶等装置，应用效果明显，极大的减少了国家能源的损耗，并且在一定程度上减少了社会发展对环境产生的污染。太阳能建筑集热与储热系统也是用来利用太阳能源的，该建筑系统拥有广泛的应用场景，节约资源的效果也非常明显，能够极大的促进生态系统的健康发展，国家非常重视太阳能建筑的发展。

1 太阳能建筑集热与储热系统应用现状

我国地域辽阔，接收到的太阳辐射量也很大，在我国历史长河中，祖先并没有注重太阳能的使用。由于现在全球变暖，空气质量下降，环保与节能工作的开展具有重要意义，关系到祖孙后代的生存。我国太阳能建筑集热与储热系统的应用范围还不够广阔，唯一普及的利用太阳能的装置就是太阳能热水器，太阳能建筑还没有进入每家每户的生活中。同时由于我国开展太阳能研究工作的时间较晚，所以太阳能系统研发还不够先进。而太阳能建筑集热与储热系统没有普及的重要一点原因就是生产成本和维修成本过高，不被我国居民接受。太阳能的利用解决了我国环境面临的许多问题，希望相关部门可以深入研究，为我国人民节省生活费用并提高我国环境质量。

1.1 太阳能系统应用得不够广泛

从我国目前太阳能源的利用情况来看，我国居民对于太阳集热装置的使用主要集中于太阳能热水器的使用上，使用范围有所局限，没有达到研究太阳能的目的效果。导致这种情况的主要问题就是太阳能系统的造价较高，现在市面上除了太阳能热水器的售卖价格可以接受之外，其他的太阳能设备造价都比较昂贵，难以实现普及，极大的限制了人们的使用。价格是太阳能设备能否普及的重要因素，有关部门应该采取有效的技术手段，降低太阳能设备的成本，实现的全民节能的愿望，为我国环境建设贡献一份力量。

1.2 太阳能系统研发不够先进

太阳能这个节能想法是非常先进的，对全球人类的发展都有重要意义。美国是能源消耗的大国，他们很早就开始重视太阳能源的发展与应用，太阳能的供能体系已经非常完善，太阳能设备也得到了广泛的应用。我国目前的太阳能系统发展的相对美国还是有所落后，太阳能系统的细节还是存在一些问题，比如太阳能的热效率较低等。这些问题看似简单，但是在具体操作时还是有不小的难度，我国科学家也在不断地努力，希望早日完善太阳能供能体系，给国民带来更环保的生活方式，实现可持续发展的理念，对我国的资源节约有重要意义。

1.3 生产成本和维修成本偏高

我国的太阳能系统发展得还是很快，但是成本高还是迫在眉睫的一个问题，成本过高不利于产品普及，保护环境的目的显然也很难达到。影响太阳能设备成本高的因素包括生产成本高和维修成本高。生产成本高是由于太阳能设备的集热材料太过昂贵，同时热效率也没有到达理想的数值，所以对于集热与材料的选取是科研工作者应该重点关注的。维修成本高就是太阳能系统的部件出现问题后，拆卸和购买都比较复杂，极大的提高了维修成本，所以科研工作者要调整太阳能系统的内部结构，使得每个零件都较为独立，方便维修人员开展维修工作，进而降低维修成本。

2 较为先进的太阳能系统

我国的太阳能储热系统虽然体系还不够完善，但是还是研发了不少先进的太阳能系统。科研人员仔细分析了我国现代太阳能系统热效率低的问题，进行不同阶段的太阳能供暖系统的研究。不同层次的太阳能集热与储热系统的优势有所不同，应用范围也不一样，但是具有共性的一点就是相对传统太阳能集热与储热系统，新型系统的热效率有所提高，能够在更大程度上满足用户的需求。较为先进的太阳能集热与储热系统包括太阳能平板集热与储热系统、屋顶太阳能供暖系统以及壁挂太阳能供暖系统，他们相对于传统太阳能集热与储热系统有了极大的改进，拥有良好的应用前景。本文笔者向我们介绍了这些系统的组成成分、成本高低以及其特有的优势，希望有关部门可以借鉴。

2.1 太阳能平板集热与储热系统

传统太阳能集热与储热系统的缺陷在于热效率较低，达不到理想的供热效果。太阳能平板集热与储热系统的组成部分是采集太阳能的平板和储存太阳能的单元。在阳光充足的白天可以吸收太阳的能源，然后到晚上将白天吸收的太阳能转化为热能释放出来，可以实现为房屋加热的效果并且不消耗电能。在具体应用时，用户要将该装置嵌在房屋建筑中，节省了空间又足够环保，并且通过大量实验与计算可以分析出来，太阳能平板集热与储热系统的热效率很高。科研工作人员也在不断地寻找成本低，储热效果好的材料，希望能够进一步提高该装置的热效率，以便满足用户的需求。

2.2 集中集热、集中储热系统的特点及适用条件

通常将太阳能集热板放置于屋顶，集热系统选择了直接加热、强制循环方式加热。产生的热水在闭式水罐或非承压水箱中集中储存，最后通过各层共用的热水立管传输至各用水单元。而该系统中的辅助热源选择了外置加热系统。太阳能建筑集热与储热系统不仅适合于新建建筑，而且在现有高层住宅热水系统改造过程中得到了广泛的应用。集热器一般选择分区或集中布置。冷热水系统同源同区，恒温定时供水不仅可以有效提高热水供应的高效性，而且还可以有效降低运行能耗。该系统在不需分户计量的病房、酒店、宿舍等居住类建筑中得到了广泛的应用。

2.3 集中集热、分户储热系统的特点及适用条件

太阳能建筑集热板主要放置于屋顶上，集热系统选择了间接加热、强制循环方式加热。通过预热分散或循环管道加热传输至各户的承压水箱。辅助热源选择了内置加热系统，而且保持各户独立设置。该系统主要是由换热水、太阳能集热器、热水供回水管道、落水水箱、循环泵组等组成。其中的集中集热系统选择了温差循环模式控制，分户供热系统选择了定温循环和温差循环双重模式控制，控制仪表选择了智能可编程控制器。该系统在一般建筑物中均可以使用，尤其是在中低端住宅小区和政府保障性住宅小区中得到了广泛的应用。

3 结语

太阳能所蕴含的资源是巨大的，如果全球都能发展太阳能供能，那么全球的煤气使用量将大大减少，温室效应以及空气污染程度也会大大降低，对地球的环境建设具有重要意义。我国目前太阳能建筑的发展体系还不够全面，太阳能设备还没有普及，环保效果不够明显。科研工作人员通过不懈的努力，开发出一系列的普及率高、热效率高的太阳能系统，通过不断的测试与改进，希望能给人们带来更好的使用体验，为建设人与自然和谐发展的理想社会做出伟大的贡献。

[1]刘 纯.集中太阳能系统在居住建筑中的应用[J].山西建筑，2017，43（9）：184～185.

[2]张新健.太阳能热水系统与住宅建筑一体化设计分析[J].建筑工程技术与设计，2016（6）：548.

[3]刘馨，冯国会，黄凯良，等.太阳能空气集热器和相变储能墙复合采暖系统分析[J].储能科学与技术，2015，4（6）：632～637.