太陽墻系統(tǒng)工作原理

太陽墻全新風(fēng)供暖系統(tǒng)核心組件是太陽墻板。太陽墻板是在鋼板或鋁板表面鍍上一層熱轉(zhuǎn)換效率達80%的高科技涂層，并在板上穿有許多微小孔縫，經(jīng)過特殊設(shè)計和加工處理制成的，能最大限度地將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能。太陽墻板組成太陽墻系統(tǒng)的外殼，安裝后與傳統(tǒng)的金屬墻面（立面）相似。太陽墻板有多種色彩選擇，易于融入建筑整體風(fēng)格。太陽墻系統(tǒng)的工作原理：室外新鮮空氣經(jīng)太陽墻系統(tǒng)加熱后由鼓風(fēng)機泵入室內(nèi)，置換室內(nèi)污濁空氣，起到供暖和換氣的雙重功效。簡單地說，太陽墻可以最大限度地利用太陽能，將其轉(zhuǎn)換成熱能，以熱空氣的形式傳遞到室內(nèi)。

為了體現(xiàn)政府在可再生能源使用中的表率作用，德國Erlangen市政廳建設(shè)項目使用了太陽墻空氣采太陽墻暖系統(tǒng)為建筑提供采暖安裝在建筑正立面的太陽墻充分表明了Erlangen市政府正以實際行動來響應(yīng)歐盟提出的“綠色采曖”號召。把大樓的節(jié)能和減少運行費用作為考慮的頭等大事之一。建筑師關(guān)注的問題不僅僅是如何在建筑中使用可再生能源，而是還要更多地考慮如何能將太陽能系統(tǒng)與建筑立面有機的結(jié)合起來。對建筑師來說，建筑的外觀設(shè)計是極其重要的，但也要充分兼顧建筑運行維護的需要。最終，綜合各方因素，太陽墻系統(tǒng)被選中作為新建大樓的可再生能源系統(tǒng)。除了具有供熱量大、二氧化碳減排量大的優(yōu)點，還具有無需維護和無運動部件等特點。這一點對于安裝在建筑正立面上的太陽能系統(tǒng)來說尤其重要，因為一旦安裝后，很難在建筑立面上對太陽能系統(tǒng)進行維護。解決方案：建筑師在這棟高層建筑的第6～14層之間設(shè)置了150m的太陽墻。這一大膽的設(shè)計非常吸引人，在保證充足得熱量的同時對建筑立面起到了非常好的裝飾作用。該系統(tǒng)每周平均工作60小時，每分鐘可以為建筑供應(yīng)85.12m。的新鮮空氣。據(jù)計算，該系統(tǒng)每年減少的二氧化碳排放量達6噸。太陽墻系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)：經(jīng)過測試，每平方米太陽墻板在冬季日照正常情況下可向建筑物內(nèi)提供40m/h高于室外空氣17～35℃的新鮮空氣，每年可減少標(biāo)準煤耗150kg，切實地為環(huán)保做出責(zé)獻。太陽墻新風(fēng)系統(tǒng)在夏季可以為建筑起到遮蔭的作用，相比沒有太陽墻覆蓋的墻面低5℃左右，間接地為空調(diào)節(jié)約了能源。由于太陽墻系統(tǒng)增加了墻面的隔熱系數(shù)，可使室內(nèi)冬暖夏涼，這是其他采暖設(shè)施無法比擬的。太陽墻技術(shù)巳廣泛使用于加拿大、美國、歐洲及日本的住宅、廠房、學(xué)校、辦公樓等不同用途的建筑上。它已榮獲多項國際大獎，并被美國能源部評為先進節(jié)能供暖技術(shù)發(fā)明。設(shè)于科羅拉多州的美國國家可再生能源研究所將其稱為迄今為止最為先進的太陽能供暖技術(shù)。2005年3月，太陽墻技術(shù)應(yīng)用在中國大陸的典型工程“山東建工學(xué)院梅園一號學(xué)生公寓”已被中國建設(shè)部評為國家科技示范工程。2005年9月，太陽墻系統(tǒng)在北京奧運村實驗房上安裝完畢并投入使用，得到了奧運村項目業(yè)主國奧投資有限公司的高度重視，將在奧運設(shè)施建設(shè)上大規(guī)模推開。太陽墻技術(shù)同時也在農(nóng)產(chǎn)品及食品干燥領(lǐng)域廣泛使用。2005年5月，太陽墻農(nóng)用干燥的大型工程竣工并投入生產(chǎn)，節(jié)能效果十分顯著。

（1）造價低廉，無需維護；

（2）微能耗，從而降低運行費用；

（3）提供新鮮空氣，改善居民的室內(nèi)環(huán)境，預(yù)防疾病。由于不斷的技術(shù)改良，太陽墻系統(tǒng)的成本大大下降。它作為一種外裝飾材料，具有美觀、醒目的特點。

太陽墻系統(tǒng)經(jīng)濟效益

以青島地區(qū)為例：每平方米的太陽墻板在冬季日照正常情況下每天可向室內(nèi)提供17.6MJ的熱量，為業(yè)戶節(jié)約可觀的采暖費用。

太陽墻系統(tǒng)造價及回報

安裝1m太陽墻板需要1600元（包括框架材料），安裝lm 玻璃幕墻需要800元左右(高檔的玻璃幕墻造價可達1000元以上)，那么用太陽墻板代替玻璃幕墻只需要多花800元。而太陽墻板在冬季會以每天3.9元的回報速度來回饋用戶，以此速度來計算只需要205天便能收回太陽墻板的投資。太陽墻板的使用壽命在30年以上，無須維護，梭每年能源價格上漲幅度為3%、通貨膨脹率為2 5%、銀行折現(xiàn)率（長期）為9%來計算，太陽墻系統(tǒng)在30年內(nèi)給業(yè)主帶來的平均投資回報率為17.5%。太陽墻對環(huán)保和社會的效益貢獻巨大。根據(jù)測算，在中國華北地區(qū)每百平方米太陽墻每年可節(jié)能折合人民幣3~5萬元，同時減少二氧化碳排放約40噸。

太陽能的使用主要分為幾個方面：家庭用小型太陽能電站、大型并網(wǎng)電站、建筑一體化光伏玻璃幕墻、宇翔太陽能路燈、風(fēng)光互補路燈、風(fēng)光互補供電系統(tǒng)等，主要的應(yīng)用方式為建筑一體化和風(fēng)光互補系統(tǒng)。

太陽能發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)點

1、太陽能取之不盡，用之不竭，地球表面接受的太陽輻射能，能夠滿足全球能源需求的1萬倍。只要在全球4%沙漠上安裝太陽能光伏系統(tǒng)，所發(fā)電力就可以滿足全球的需要。太陽能發(fā)電安全可靠，不會遭受能源危機或燃料市場不穩(wěn)定的沖擊；

2、太陽能隨處可處，可就近供電，不必長距離輸送，避免了長距離輸電線路的損失；

3、太陽能不用燃料，運行成本很低；

4、太陽能發(fā)電沒有運動部件，不易用損壞，維護簡單，特別適合于無人值守情況下使用；

5、太陽能發(fā)電不會產(chǎn)生任何廢棄物，沒有污染、噪聲等公害，對環(huán)境無不良影響，是理想的清潔能源；

6、太陽能發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)周期短，方便靈活，而且可以根據(jù)負荷的增減，任意添加或減少太陽能方陣容量，避免浪費。

太陽能發(fā)電系統(tǒng)缺點

1、地面應(yīng)用時有間歇性和隨機性，發(fā)電量與氣候條件有關(guān)，在晚上或陰雨天就不能或很少發(fā)電；

2、能量密度較低，標(biāo)準條件下，地面上接收到的太陽輻射強度為1000W/M^2。大規(guī)格使用時，需要占用較大面積；

3、價格仍比較貴，為常規(guī)發(fā)電的3~15倍，初始投資高。

太陽能跟蹤系統(tǒng)：

在太陽能光伏應(yīng)用方面：保持太陽能電池板隨時正對太陽，讓太陽光的光線隨時垂直照射太陽能電池板的動力裝置，采用太陽能跟蹤系統(tǒng)能顯著提高太陽能光伏組件的發(fā)電效率。

由于地球的自轉(zhuǎn)，相對于某一個固定地點的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，一年春夏秋冬四季、每天日升日落，太陽的光照角度時時刻刻都在變化，有效的保證太陽能電池板能夠時刻正對太陽，發(fā)電效率才會達到最佳狀態(tài)。目前世界上通用的太陽能跟蹤系統(tǒng)都需要根據(jù)安放點的經(jīng)緯度等信息計算一年中的每一天的不同時刻太陽所在的角度，將一年中每個時刻的太陽位置存儲到PLC、單片機或電腦軟件中，都要靠計算該固定地點每一時刻的太陽位置以實現(xiàn)跟蹤。采用的是電腦數(shù)據(jù)理論，需要地球經(jīng)緯度地區(qū)的的數(shù)據(jù)和設(shè)定，一旦安裝，就不便移動或裝拆，每次移動完就必須重新計算參數(shù)、設(shè)定數(shù)據(jù)和調(diào)整各個參數(shù)；原理、電路、技術(shù)、設(shè)備都很復(fù)雜，非專業(yè)人士不能夠隨便操作。河北某太陽能光伏發(fā)電企業(yè)獨家研發(fā)出了具有世界領(lǐng)先水平、不用計算各地太陽位置數(shù)據(jù)、無軟件、不怕陰天、雷雨、多云等各種惡劣天氣、已經(jīng)預(yù)設(shè)系統(tǒng)設(shè)備保護程序、防塵效果好、抗風(fēng)能力強、簡單易用、成本低廉、可在移動設(shè)備上隨時隨地準確跟蹤太陽的智能太陽能跟蹤系統(tǒng)。該太陽能跟蹤系統(tǒng)在該公司第一代跟蹤儀的技術(shù)基礎(chǔ)上，綜合各地各種環(huán)境下的使用情況，對太陽能跟蹤系統(tǒng)進行了全面的升級和改進，使該太陽能跟蹤系統(tǒng)成為全天候、全功能、超節(jié)能、智能型太陽能跟蹤系統(tǒng)。該太陽能跟蹤系統(tǒng)具有常態(tài)（好天氣情況）下的對日跟蹤狀態(tài)和惡劣氣候條件下的系統(tǒng)自我保護裝態(tài)以及從自我保護狀態(tài)自動快速轉(zhuǎn)為常態(tài)對日跟蹤三種情形。

增加了GPS定位系統(tǒng)，該太陽能跟蹤系統(tǒng)是國內(nèi)首家完全不用電腦軟件的太陽空間定位跟蹤儀，具有國際領(lǐng)先水平，能夠不受地域、天氣狀況和外部條件的限制，可以在-50℃至70℃環(huán)境溫度范圍內(nèi)正常使用；跟蹤精度可以達到±0.001°，最大限度的提高太陽跟蹤精度，完美實現(xiàn)適時跟蹤，最大限度提高太陽光能利用率。該太陽能跟蹤系統(tǒng)可以廣泛的使用于各類設(shè)備的需要使用太陽跟蹤的地方，該太陽能跟蹤系統(tǒng)價格實惠、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)合理、跟蹤準確、方便易用。把加裝了太陽能跟蹤系統(tǒng)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)安裝在高速行駛的汽車、火車，以及通訊應(yīng)急車、特種軍用汽車、軍艦或輪船上，不論系統(tǒng)向何方行駛、如何調(diào)頭、拐彎，該太陽能跟蹤系統(tǒng)都能保證設(shè)備的要求跟蹤部位正對太陽！該太陽能跟蹤控制技術(shù)屬于具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的國家發(fā)明專利產(chǎn)品，現(xiàn)已大批量投產(chǎn)。

該太陽能跟蹤系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域：

（1）光伏領(lǐng)域的平板光伏發(fā)電和500倍以下的CPV系統(tǒng)；

（2）光熱領(lǐng)域的拋物面跟蹤（如太陽灶、高溫太陽能采暖、太陽能熱化工等）；

（3）太陽能槽式集熱；

（4）太陽能塔式熱電等。 2100433B