太陽(yáng)能窗系統(tǒng)評(píng)價(jià)及意義

太陽(yáng)能清潔而又取之不盡，向太陽(yáng)要能源已是大勢(shì)所趨，太陽(yáng)能技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)無(wú)疑也成了各國(guó)科技競(jìng)爭(zhēng)力的重要內(nèi)容。

1973年石油危機(jī)的爆發(fā)，讓發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始嚴(yán)肅地考慮太陽(yáng)能利用問(wèn)題。為減少對(duì)煤、石油、天然氣等不可再生能源的依賴，1974年，首屆國(guó)際被動(dòng)式太陽(yáng)能大會(huì)召開(kāi)，各國(guó)開(kāi)始探討太陽(yáng)能供熱等問(wèn)題。太陽(yáng)能住宅的研究也從此逐步升溫，并在20世紀(jì)90年代達(dá)到一定水平。設(shè)計(jì)師們將太陽(yáng)能技術(shù)與其他節(jié)能技術(shù)相結(jié)合，提出了各式各樣的低能耗、能源自給的建筑設(shè)計(jì)方案。 1992年，丹麥科學(xué)家設(shè)計(jì)出的斯科特帕肯低能耗住宅備受世人關(guān)注，并獲得1993年的“世界人居獎(jiǎng)”。該建筑技術(shù)措施主要包括：外墻、屋頂、樓板均設(shè)保溫層，使用熱傳導(dǎo)系數(shù)較小的門(mén)窗玻璃；利用智能系統(tǒng)對(duì)太陽(yáng)能和常規(guī)供熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)控，使熱水保持恒定溫度；利用通風(fēng)系統(tǒng)和夜間熱補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)減少住宅的熱散失；安裝能量表、雙道節(jié)水閥裝置及具有熱回收性能的節(jié)水設(shè)備；用雨水槽將雨水引至住宅區(qū)中央的小湖里，再滲入地下。這些技術(shù)措施的應(yīng)用，使住宅小區(qū)的煤氣、水、電分別節(jié)約了60%、30%和20%，而且改善了整個(gè)小區(qū)的環(huán)境。

在德國(guó)，建筑師利用高新技術(shù)設(shè)計(jì)出旋轉(zhuǎn)式太陽(yáng)能房屋。1994年，一位建筑師把自己的住房設(shè)計(jì)成向日葵那樣，能隨陽(yáng)光轉(zhuǎn)動(dòng)。此房屋安裝在一個(gè)圓形底座上，由一個(gè)小型太陽(yáng)能電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一組齒輪。該房屋底座在環(huán)行軌道上以每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)3厘米的速度隨著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)，當(dāng)太陽(yáng)落山以后該房屋便反向轉(zhuǎn)動(dòng)，回到初始位置。屋頂太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電能1.3%被旋轉(zhuǎn)電機(jī)消耗掉，而它所獲得的太陽(yáng)能量相當(dāng)于不能轉(zhuǎn)動(dòng)的太陽(yáng)能房屋的兩倍。這也是歐洲第一座由計(jì)算機(jī)控制的太陽(yáng)追蹤住宅。

日本1995年在九州市建成了首棟環(huán)境生態(tài)住宅，它是依據(jù)日本環(huán)境生態(tài)住宅地方標(biāo)準(zhǔn)的要求建造的。這棟住宅的溫?zé)崴裳b在大樓南側(cè)的太陽(yáng)能集熱器提供。這種太陽(yáng)能集熱器即使在下雨天也能將水加熱到約55度。住宅前還裝有風(fēng)車，風(fēng)車發(fā)電可為公共場(chǎng)所照明提供輔助電源。據(jù)估算，每個(gè)住戶一年可節(jié)約5.7萬(wàn)日元的空調(diào)電費(fèi)和煤氣費(fèi)。另外，室外停車場(chǎng)的地面混凝土具有良好的透水性，可以用來(lái)儲(chǔ)備地下水。

傳統(tǒng)的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換設(shè)備通常使用4平方英尺（1平方英尺約合929平方厘米）的硅制太陽(yáng)能板，建筑物上裝有這樣的“大家伙”會(huì)顯得有點(diǎn)笨重。由倫斯勒工學(xué)院開(kāi)發(fā)的新材料，不僅能大幅壓縮太陽(yáng)能設(shè)備的體積，還可以使能量更為高效地利用。據(jù)介紹，“動(dòng)態(tài)涼窗系統(tǒng)”使用的與普通太陽(yáng)能板具有同樣能力的太陽(yáng)能模塊只有1平方厘米大，由半透明的塑料透鏡制成。新材料的運(yùn)用使得太陽(yáng)能建筑看上去更“清爽”了。

這個(gè)系統(tǒng)具有去除有害光線的功能。再多的太陽(yáng)光照射到房間里，也不會(huì)讓人感到太刺。它會(huì)把過(guò)于強(qiáng)烈的太陽(yáng)光擋在外面，并加以吸收，讓有利于人體的光線透入建筑內(nèi)。

除了滿足建筑內(nèi)供熱、制冷和人工照明的能源需求外，這一系統(tǒng)還能把剩余的能量傳送到需要的地方或者儲(chǔ)存在電池組里，以備后用。

2003年，在工業(yè)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域享有盛譽(yù)的美國(guó)倫斯勒工學(xué)院開(kāi)發(fā)出一種“太陽(yáng)能窗系統(tǒng)”，它的實(shí)用性比傳統(tǒng)太陽(yáng)能設(shè)備大大提高。今后人們住在這樣的太陽(yáng)能房屋里，將對(duì)傳統(tǒng)電力的依賴會(huì)明顯減少。

具體來(lái)說(shuō)，“動(dòng)態(tài)涼窗系統(tǒng)”由嵌入兩個(gè)大玻璃天窗的多個(gè)透明塑料板構(gòu)成。每個(gè)塑料板上都有幾十個(gè)小型金字塔形的模塊，這些模塊能夠追蹤太陽(yáng)光的運(yùn)動(dòng)。每個(gè)模塊上都有一個(gè)小型的太陽(yáng)能電池，負(fù)責(zé)收集光熱，并將其轉(zhuǎn)化成可用能量，運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)。同時(shí)必須滿足裝在房屋外部墻上和屋頂?shù)膫鞲衅髂艽_保模塊總是對(duì)著太陽(yáng)的要求。