太阳能的利用精选(九篇)
前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的太阳能的利用主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。
第1篇：太阳能的利用范文
目前，太阳能热利用产业正以火箭般的速度飞速发展着，成为一个商机涌动的行业，为此，我们策划了太阳能热利用行业的专题，让我们走近皇明太阳能，走近力诺瑞特。
矿物质能源枯竭像一道咒语，给人类带来了不安。持续攀升的油价，严重污染的大气，不断减少的能源储备，让21世纪的人们生活在能源短缺的恐慌中。因此，发展和利用新能源再次成为各国关注的焦点，而在这一波热潮中，中国的太阳能热利用走在了世界的前面。目前，中国太阳能热利用面积已占世界的76%，生产和普及面积都是世界第一。
许多国家都肯定了中国发展太阳能的成就，美国的CNN声称，“在不久的将来，中国可能成为太阳的主宰”；挪威电视台更是断言，2032年中国将取代美国成为世界超级大国，根据就是中国届时将成为世界新能源的“巨无霸”……
目前，全球太阳能热利用产业陷入“扶持－发展－萎缩－再扶持－再发展－再萎缩”的怪圈，很多发达国家的相关研究也陷入了冰点，中国这个发展中国家却开拓了太阳能热利用的一片天空，并且中国企业是在没有政府扶持的情况下发展起来的。那么，他们是怎样创造出这个奇迹的？这个产业未来又将向走向何处？
群雄并起的战国时代
国内太阳能热利用产品市场正在步入一个群雄并起的战国时代。太阳能热利用行业作为一个新兴的市场，大大小小的企业如雨后春笋般迅速成长起来。
由于行业门槛不高、监管缺失，使得太阳能热利用产品鱼目混珠、泥沙俱下，整个产业在蓬勃向上的同时，呈现出一种混乱和无序。
过去十多年，我国太阳能热利用产业取得了长足进步，生产企业已经发展到了5000余家。市场规模越来越来大，自上世纪90年代末以来，一直保持着30%的年增长。据太阳能热利用专委会主任罗振涛介绍，2007年，中国企业生产出2350万平方米左右的热水器，占世界的76%；行业总产值达350～370亿元，出口货值6500多万美元；生产量、保有量和出口量都实现了超过30%的年增长。
太阳能热利用带来了很好的经济和社会效益，尤其是达到了节能减排效果。有人算过一笔账，一台120升的太阳能热水器，每年能节约1000度电，节约400公斤标准煤，减少二氧化碳排放1000公斤。
同时，太阳能热利用产品的质量也上了台阶，不仅解决了漏水、防冻等问题，而且提高了集热、保温和安全性能，产品的外观也更加美观时尚，开始向家电化迈进。
目前，太阳能热利用产业体系已经较为完善，初步形成了合理配套的产业链和基础标准体系，建立健全了检测认证体系。更为重要的是，中国自主创新的太阳能镀膜真空集热管，已经获得了国际公认，这意味着中国企业掌握了太阳热利用领域95%的核心技术。在应用方面，太阳能与建筑的结合也获得了长足进展，太阳能取暖和工业化利用也取得了成效。
中国太阳能热利用产业尽管发展势头喜人，但难免泥沙俱下。对于一个新兴行业来说，起步发展阶段必然存在不少问题，繁荣的外表下常常潜藏着隐忧。其中最突出的是标准、价格战、品牌杂多和产品质量参差不齐。
被行业人士提及最多的是标准问题，皇明太阳能集团董事长黄鸣将其概括为，“一是标准低，二是标准少，三是标准的执行力缺乏。标准的缺失导致劣质太阳能的泛滥，产生了大量的太阳能‘孤儿’。”
标准缺乏的直接后果就是品牌杂多，假冒伪劣产品充斥市场。突出的现象是傍名牌。海尔2006年进入太阳能热利用行业之前，海尔品牌的太阳能热水器已经在市场上大量出现；康佳、格力等家电企业从并未涉足太阳能产业，市场上却有同名牌的太阳能热水器。此外，产地混乱问题也非常突出，据市场人士介绍，标明北京品牌和产地的，多是来自山东菏泽、泰安等地的产品，而标明上海品牌和产地的多来自浙江海宁。
杂牌众多的一个必然结果就是价格战。出于利益驱使，很多小企业不重视产品质量，在市场上屡屡使出价格战的撒手锏，使得行业瞬间成为“红海”。据皇明太阳能品牌总监王久伟介绍，太阳能热利用产业还处在发展期，尚未充分竞争，还有较大的市场空间，并未到打价格战的时候。
产品质量良莠不齐的状况，给整个行业的健康发展带来了隐忧，消费者对太阳能热水器整体满意度仅为53.9%。
对于太阳能这个新兴产业而言，最重要的是获得消费者的信心，失去消费者对行业而言是最致命的。对此，黄鸣甚为担忧，“行业现状影响了太阳能热水器在消费者心目中的形象。”为此，黄鸣以及力诺瑞特总经理申文明都特别强调标准的作用，积极呼吁相关部门尽快和大企业联合制定行业标准，规范行业，使之健康良性发展。
谁能王霸天下
群雄并起的战国时代终以秦一统六合做结，太阳能产业同样如此。有行业人士预测，行业洗牌态势已经出现，三至五年内行业将完成整合。那么，谁能在这个硝烟弥漫的战场上王霸天下呢？谁能在这个无序混乱的行业成就自己的财富？
中国太阳能热利用专委会主任罗振涛告诉记者：“我们要用三五年时间，培育出5～10个年产量在150万～200万平方米、市场总占有率可达50%以上、具有自主知识产权和国际竞争力的大型骨干企业。”而现在，行业前20位企业的产量总和还不到30%，其中1亿以上企业仅20余家，3亿以上的12家，15亿以上的仅有皇明和力诺瑞特两家。 “太阳能生产厂家众多，仅海宁就有300多家，如皋也有数百家。这种万马奔腾之势不会长久，如在山东、江苏如皋等地已开始了对小企业的整合。”罗振涛表示。
此外，一些财团也盯上了太阳能市场。更多资本的介入也将加速太阳能行业的重新洗牌。海尔、澳柯玛和华帝等家电厂家也杀入了太阳能。据第三方咨询机构太阳界文化发展中心预测，未来十年之内将决出产业10强，留下可以生存的30家企业。而且，将来前10强的下限销售额会在20亿元以上。因此，要想进入前20名的企业，当前发展速度必须要超越行业总体发展水平，达到30%以上的年增速甚至更高，这样的企业才有希望统领江湖。
广阔的市场空间
随着传统能源的枯竭，人们对太阳能的期望会越来越大，太阳能无疑是人类今后重要的能源之一，其发展的空间和前景自不待言。不久前，英国《新科学家》宣布，经过多年的科研，太阳能时代已经为时不远了。
按照国家发改委的规划，2010年，太阳能热利用保有量要达到1亿5000万平方米；到2020年年产量要达到3000万平方米，推广率达到20%，保有量达到3亿平方米。若按现在每年20%~30%的市场需求递增，到2010年，国内市场容量将达到600亿元。可见太阳能热利用产业市场空间之大，市场前景之广阔。
首先是农村市场，随着农村经济快速发展，农村对能源的需求不断提高。太阳能热利用产品符合中国国情，能够解决农民的洗澡以及生活用热水问题，而且价格低廉、使用清洁。近年来，太阳能热水器在山东、江苏、浙江、福建等沿海农村发展很快。其中浙江海宁普及率最高，达93%；浙江嘉兴达70%；山东德州达60%。
工程市场也是太阳能热利用的一大领域。现在，太阳能热利用产品与建筑一体化的技术已日臻完善。许多地方政府开始强制要求安装太阳能，这对太阳能热利用的发展无疑是极大的推动。
此外，由于中国企业已拥有自主知识产权，产品质量也达一定水准，中国企业在国际市场上也将大有可为。
技术的成熟本身就可以扩大市场空间，据罗振涛介绍：“太阳能热利用不仅是洗澡用的热水器，我们提倡的是发展热水中心。当然，热水中心是一个高度技术集成，需要技术的进一步发展完善。”
“我们还可以利用光热采暖，现在清华大学正在研制能出100~150℃水蒸气的真空管，靠太阳能采暖可节能40%，这样就解决了太阳能空调的经济性问题。”
“此外，工业化利用也是一个很重要的发展方向。浙江萧山有一个养殖场，加装了13000多平方米的集热器，为养殖场提供55℃的热水，这是太阳能工业化利用的一个典型例子。”
呼唤政府的“那只手”
在国外，太阳能产业多是政府扶持和补助的行业，中国的太阳能热利用却在没有政府补贴的情况下发展起来了，但要发展得更加良性和快速，还是需要政府伸出“有形的那只手”。近年来，虽然国家已经对这个行业给予了重视，但行业普遍希望政府能给予更多实质性支持。
罗振涛表示：“政府首先要排除推广太阳能使用的障碍（有的开发商不让太阳能热水器上房顶）。若能给予补贴最好，如给边远地区学校、医院和农户购买热水器给予一定补贴，使之成为惠及‘三农’的重要措施。此外，也希望政府能给企业部分返税，使企业有财力投入技术研发和扩大生产规模。”
力诺瑞特总经理申文明则呼吁：“政府要尽快出台相关标准，要有一个主管部门，对行业进行引导，帮助太阳能产业发展。”
第2篇：太阳能的利用范文
关键词：城市规划；太阳能；建筑规模
结合目前国内资源利用发展方向，按照可持续发展思路在能源利用上应采取提高常规能源利用效率、降低污染的同时应逐步提高可再生能源的利用率。太阳能作为资源丰富的可再生能源不仅可减少温室气体排放并可保护环境，且国内太阳能资源丰富，尤其是在经济发展水平较低的西北地区，充分利用太阳能非常利于该区域的综合开发，因此在当前国内城市化进程加速的关键时期，在城市规划过程中充分利用太阳能对地区及整个国家经济发展、环境变化均会带来非常有利的正面影响。
一、城市规划中利用太阳能应考虑因素
（一）建筑所处环境
任何建筑都建立在对特定的地方条件的分析及评价的基础上，应包括对原有植被状况、建筑机理、气候及地理因素等，并应保证建筑利于环境的持续性及对各种能源分布、获取及利用强度和持久性，以及所处区域的限制性条件。城市规划中应能充分利用当地的自然资源，尤其是风能、太阳能以及地热等清洁能源；并应通过建筑布局和形式以及建筑物的形式、所用建筑材料等方面充分考虑，最终保证充分利用当地的地理条件。
（二）气候条件
气候条件是指所处区域的太阳高度、阳光在一年内的分布变化、大气温度、风力风向以及降雨量等。
（三）建筑物的暴露程度
指建筑物开放空间的方位，外界地表状况即倾斜角度、构造、高程等，周围建筑物所处的位置、外形，地貌构成以及水域、植被等的面积，现有地面物体作为地热储存器的持续性和机械运动特征等。
（四）建筑规模
技术适宜的建筑应能尽可能的充分利用原声能源即灰色能源，因此在规划中应尽可能的充分利用可再生的原材料，并应保证材料的循环利用，同时应考虑最终产物的再次利用以及其在符合生态持续性的前提下排放。
（五）建筑结构
首先应保证建筑具有足够的耐性，保证材料、劳力和能源的有效利用，减少废弃物的成本，使建筑物的使用寿命与所付出的劳力及消耗的能源相适应，应优先采用助于主动式或投动式太阳能利用的建筑构件，采用可根据建造方式、规划设计、模数和尺寸而可随意调整的构件，应尽力将建筑视为一个自给自足的系统，并通过利于环境持续性的能源利用方式来满足。在设计建筑平面和断面以及建筑功能设置时应考虑到温度和热量的变化，建筑的规划与实施以及材料的选用应以灵活性为原则，以保证日后建筑功能发生改变，并保证在满足新的功能时所需材料及消耗的能源降到最低限度；应能保证建筑外墙对光、热和空气的穿透性以及墙体本身的通透程度必须为可调控的便于根据当地气候条件变化进行相应调整【1】。
二、太阳能在城市规划中的应用
城市规划即为相关部门对城市土地合理利用的规划，当前城市规划工作中注重不同区域的只能规划，对不同区域的自然资源的可持续利用及各种城市设施建设和利用对环境的影响考虑的则较少。随着国内城市化进程的加快，城市人口增多及城市范围的扩大，城市环境压力也越来越大，尤其是空调的普及等导致城市热岛现象，因此在未来的城市规划中环境问题应成为核心工作之一，在城市规划时应按照国土规划的基本标准结合该城市经济发展水平、居民环保意识来制定具有强制性的太阳能利用标准并将其作为审批过程中必须审查的内容之一，同时该种措施应符合国家可再生能源利用的鼓励政策以及国家可持续发展的基本要求，因此应不断修订城市规划方案确保规划与时俱进以促进太阳能等可再生能源的利用【2】。
（一）太阳能与建筑结合应用一体化
实施太阳能与建筑结合应用即鼓励在城市住宅建设中，在有条件的民用建筑中使用太阳能，但在使用过程中必须同建筑相结合，结合相关标准、规范，从设计到施工、验收等环节均有序进行，并保证施工安装质量和建筑物的安全使用，同时应加紧开发太阳能与建筑物相互结合的新技术、新产品并开展试点，不断突破相关技术实现太阳能与建筑实现更好的结合。
（二）制定并执行相关标准
结合国家当前在太阳能与建筑相结合的工程应用中所遇到的实际问题，实现已实施工程具有较强的辐射能力和推广应用价值，应保证太阳能实施工程中具备以下几点要求：
产品性能指标。其包括建筑节能设计、太阳能集热器的承压、防冻等安全性能以及近年来发展的与建筑一体化的太阳能集热器系统及其相关配套措施等必须满足相应标准、建筑构件所执行的相关产品标准以及安装、施工等规范要求，应满足太阳能得热量、供热水温度、供热水量以及采暖温度等太阳能集热的性能指标。
经济指标。建筑中利用太阳能为建筑内提供热水所增加的建设投资应不超过3-5%，且太阳能热水供水系统与电热器运行费用相比较其投资经济回收年份应不超过5年，对太阳能与建筑一体化应用中的多层建筑其面积应在3000平米以上，地层建筑应超过四栋或总面积不小于1万平米。
环境指标。采用太阳能节能的项目与未采取建筑节能和采用常规能源的建筑物相比，其综合节能率应不小于65%，其煤耗指标应不超过35%，同时应保证采用太阳能集热器的建筑每平米应减少煤耗不低于100公斤，以及相应减少粉尘排放量、二氧化硫气体排放量和二氧化碳气体排放量等。
三、太阳能利用相关建议
（一）思路应明确
解决太阳能在城市规划中应用的难点即为解决太阳能和建筑一体化中的技术问题，包括标准、规范和技术集成等，并应将其形成一整套利于大面积推广的技术性文件，便于在各地城市规划中将其作为指导性文件以免在太阳能应用中走弯路。
（二）申报放开、实施严格
国家为了能鼓励地方政府以及相应企业和技术研发部门在城市规划中利用太阳能的积极性，推动技术进步并高质量的完成建筑施工质量，应鼓励有条件的项目积极进行申报，并应为其争取多渠道资金支持，相关方应避免出现积极申报国家项目而不积极申报实施项目的现象，且一旦申报成功而不积极组织项目实施或实施后达不到相关技术要求的应取消相关方的相关资格。
（三）加大宣传力度
相关方应加快太阳能与建筑相结合的应用技术与产品的宣传力度并为之服务，大力发展太阳能与建筑相结合技术是为了切实解决太阳能在建筑上的大规模利用时可能会出现的综合性问题，当前平板式、真空玻璃管式等多种集热器的研发奠定了太阳能在建筑中宣传、推介的时机，因此在今后城市规划中一方面抓紧并完善其与建筑相结合的技术、产品研发应用的同时应加大向建设管理部门、建设单位及设计部门大力宣传，配合国家发展新能源、节约常规能源的相关政策，以形成太阳能充分利用的氛围，并尽量为其提供方便应用的技术条件。
（四）加大研发力度
建筑节能及太阳能在城市规划中的应用是在国家相关课题框架内启动的，其势必将促进国内太阳能利用事业的发展，也势必给众多太阳能企业带来前所未有的发展机遇，但同时也将给相关技术研发、生产配套、城市管理以及施工安装等环节带来新的挑战，相关部门及单位应结合已实施太阳能与建筑结合工程开展相关评估认证工作，并应适时召开太阳能与建筑结合应用技术与产品推广会议及针对性的召开太阳能技术专题会议以切实推动太阳能与建筑相结合的技术与产品的发展。
第3篇：太阳能的利用范文
[关键词] 建筑设计 太阳能利用 仿生研究
一、引言
人类文化的使命，归结于与自然的对抗最终以生态平衡来达到一种和谐的秩序。太阳能是一种取之不尽，用之不竭的清洁能源，用太阳能替代常规能源，转变能源开发、利用的方式，对建筑节能与和谐社会的建设具有十分重要的意义。
仿生设计，即从自然界获取灵感，向生物行为方式学习，借鉴、模拟生物利用太阳能的方法，开发相应的建筑技术，完善建筑相关性能。研究生物体感知、调控的生命机理，应用于建筑，使建筑具有顺应自然环境的生命行为，与自然环境融合。将生物与自然环境的共生策略转化为建筑策略――建筑与自然环境共生的策略,使建筑具有对环境的动态适应性，能够对自然环境起到改善、美化、丰富和调节的作用，维护地球系统的复杂性与秩序性，实现生物－建筑－自然的和谐发展。
二、概述
1.仿生学概述
仿生学作为一门独立的学科,于1960年9月正式诞生。J.E.斯蒂尔将新兴的学科命名为“Bionics”,希腊文的意思是研究生命系统功能的科学。斯蒂尔把仿生学定义为“模仿生物原理来建造技术系统，或者使人造技术系统具有或类似于生物特征的科学”。
建筑仿生学，即研讨以生物为模型的建筑学，它从仿生学的观点出发来研究建筑，把建筑与人看作是一个统一的“生物体系”，在这个体系中，生物的和非生物的因素相互作用，并以共同功能为目的而达到统一，使建筑与自然和谐发展。
2.建筑设计中太阳能利用的概况
建筑中太阳能利用，一般有以下几种形式:
(1)被动式太阳房，一种完全通过建筑朝向和周围环境的合理布置、内部空间和外部形体的巧妙处理以及材料、结构的恰当选择、集取、蓄存、分配太阳热能的建筑。
(2)主动式太阳房，是以太阳集热器、管道、风机或泵、散热器及贮热装置等组成的太阳能采暖系统或与吸收式制冷机组成的太阳能供暖和空调的建筑。
(3)“零能房屋”，它利用太阳电池等光电转换设备提供建筑所需的全部能源，完全用太阳能满足建筑供暖、空调、照明、用电等一系列功能的要求。本文提出第四种方式――“生物体”房屋，即仿生利用太阳能，建筑不再是只消耗能源，破坏环境的人工构造物，而是自然生态链条中的一环，起着生产者、消费者、分解者的多重角色，成为人与自然和合的媒介，自然的生态因子，最终使人类社会与自然环境和谐相处。
三、自然界中生物的启示
1.光合作用与建筑设计
植物、藻类和细菌都是依赖太阳而生存的，通过光合作用，它们将太阳能转化为能够存储的化学能，支撑着自然界的能量循环，同时还影响着自然界各个方面的生命活动。尽管光合作用受到各种因素的调控，但其自身却也具有一定的自组织能力，一般情况下能“逆来顺受”,在不利的环境中也可避免遭到伤害并且还可保持相当的活性。这可以看作是生物整个生命体协调运作利用太阳能的过程。（如图1）
建筑设计中太阳能的利用不应是附加的、零散的应用能源的形式（如为提供部分热水而安装的太阳能热水器以及为提供建筑部分电耗而在屋顶铺装的光电板等），而应是与建筑融为一体的建筑生命的动力内核，如同植物的光合作用对植物的意义一样。
2.动物器官与建筑支撑系统复杂的高等动物(如哺乳动物)，除了完善的表皮功能之外，还发展了一套精密的内部器官，形成了“内部腔体结构”，其腔体的内表面衍生出数以万计的微结构，生命肌体中又延伸出数以万计的分支、末梢，有效的扩大了接触面、信息终端，最终形成了以表皮和内部腔体器官一起协同作用的调节机制，更重要的是有综合处理的集成系统终端，增强了生物体的环境应变能力。
建筑的围护结构与设备系统可看作是建筑的表皮与内部腔体器官，维护着建筑生命本体的活性，与太阳能利用这一建筑生命的动力内核融为一体。建筑与生物间存在着千丝万缕的类比联系。见表1
3.建筑的属性
生命起源和进化的一个重要内容就是要建立和完善一个自成一体的物质流、能量流和信息流的独立系统，从而构成一个生命个体化的相对稳定的内环境。在这个意义上，建筑也是一样的。作为相对独立的开放系统，建筑与周围的环境建立了相应的物质和能量的输入、输出的路径体系，正是在此路径上的流动转换对生态环境造成了不同的影响。仿生利用就是赋予此路径以生态性，使其与自然环境共生，而不再是独立的、附加于自然之上的人工系统，恢复建筑的自然属性。
四、建筑设计中太阳能利用的仿生解析
1.太阳能利用的仿生渊源与理念
“树上雨滴及风的喧闹，以及从树上枝叶间过滤下来的阳光，是人类复杂的刺激源，以最令人欢欣的方式鼓噪着。没有比阳光更好的光，没有比自然新鲜的空气更好的空气，为了获得舒适，我们的建筑应该尽可能地利用外界的品质。”
建筑中太阳能的仿生利用：一是建筑自身仿生利用太阳能，从太阳能建筑一体化着手，包括对建筑设计理念的建构、围护结构性能与功能的塑造、建筑能量运行的体系等。如旋转式太阳能房如同向日葵，能够在基座上转动，即时跟踪阳光，房屋的旋转跟随着太阳的进度，在太阳落山之后就回复到初始位置（如图2）。二是将建筑视为仿生载体，即从太阳能利用系统的选择入手，将太阳能利用设施与建筑有机结合。如杨经文设计的绿色摩天楼。将绿色植物与建筑融为一体，拥有类如植物光合作用的特征（如图3）。正如赖特所说：有机建筑应该是自然的建筑。自然界是有机的。建筑师应该从自然中得到启示。房屋应当像植物一样，是地面上的一个基本的、和谐的要素，从属于环境，从地里生长出来迎着太阳。
2.太阳能利用的仿生解析
一直以来生物出于生存的需要，不断地使自己适应生存环境以利于自身发展，经过亿万年的自然选择，自然界的生物大都是生态高效的生命有机体，蕴育着无数的奥妙，只有充分认识到这一点，建筑才能更好的实现人的愿望，使人的生活更美好。仿生利用太阳能就是这样一种为了人类更美好的生活，结合建筑中太阳能的利用，探究“奥妙”的理念及方法。
(1)仿生原型
通过对仿生原型及对应的建筑技术形式和生态效应的研究得出建筑中仿生太阳能利用多集中在以下三个方面，即：仿自然界生物体的性能；仿生物的栖居物；直接利用自然界生物和生物能。
①仿生物体本身的性能
从仿生学的观点出发,通过模仿生物系统的结构构造特征、能量转换和信息处理方式等，可为建筑技术和太阳能应用研究提供思路，如植物对气候的适应形态对建筑的启示（如图4）。
②仿生物的栖居物
自然界生物的栖居物往往有着优良的物理性能，出色应用太阳能的技巧，对材料的利用也十分节省、到位，具有很好的综合生态效应，还能够自然降解，如蚁穴（见图5）。
③直接利用生物或生物能
这种方式往往演绎为直接以生物体为原料研制建筑材料，将其生态特性赋予建筑材料，从而利用太阳能（如选择可透过性薄膜）；或直接将生物体引入建筑作为建材，成为建筑的有机因子，如绿色植被的遮阳、调解温湿度，光合细菌的太阳能利用等。
在无生命的建筑形式和有生命的生物形态间，仿生可视为一个微观层面上的交汇平台，也从另一个角度诠释了我国古代哲学中“天人合一”的思想，《管子》指出：“凡人之生也，天出其精，地出其形，合此以为人。和乃生，不和不生。”。
(2)建筑构成
生物体在长期的自然选择下，进化出了高效低耗、自觉应变的生命保障及调节系统，这对建筑的发展具有积极的启示意义。建筑是人的家园，必然与自然界物种间有着结构上的普遍共同之处，这是由类生命的特性所决定的。生物形式与建筑构成之间的关系，不是简单的视觉效果联想，而是以相似性为基础，探索同等价值的形式再创造的链条。
①建筑存在的解析
建筑与人作为一个“生物体系”是仿生解析的基础。太阳能利用并不是直接为人们营造舒适环境的能源方式，而是借鉴植物对自然环境的生态效用，维护地球大系统的稳定、复杂、秩序意义的同时，为人们营造相对稳定的环境条件及各种可能的选择，从而使得建筑与自然环境间的交流变的有机。
植物对气候的应变是天然的、生态而高效的。对建筑而言，这是能在大自然中直接获取和借用的，不输入能量就能自动完成的应变界面。所以植物可以与建筑相结合成为建筑对外界气候敏感应激的“毛发”（如图6）。
“建筑物常常可以看作大量的无生命物质的堆积……植被化的目标就是将有机的、富有生命力的物质与无机的、无生命的物质融为一体。”。模仿自然的形式是仿生的初级阶段，最终的仿生是要介入自然的进程，与自然共生。
②技术构成
人们建造建筑的过程，实际上表现为“人―建筑―环境”系统的行为过程，人们使用建筑并不是消耗建筑本身，而是用它来调节控制建筑以外的东西。仿生利用太阳能就是这样一种调解控制的手段，它赋予建筑若干“生物特性”，使建筑以整体有机的形态应用太阳能，从而成为生态系统的有机组成部分。
生物生理机能的实质是以多样化的生存方式，有机整体的主动适应、改善其生存的环境从而获得低能耗和低材耗。在建筑中通过材料的不同组合和空间变化来形成可调节的界面，要比单一材料截面拥有更多更复杂的应变方式。（如图7）。
③解析的意义人们营造建筑的一个直接目的，就是有
效的抵御和缓解外部气候的不利影响，保障生命，调节能量运行，从而生活的更美好。人离不开自然，建筑也不能离开自然。现今的能源问题、环境问题、甚至社会问题，都与人不同程度的离开自然有关。
从仿生角度解析的初衷是加深人们对利用太阳能的认识，转变研究、开发、利用太阳能的思路。太阳能是地球上任何一种生命赖以生存的能量来源和基础，地球因太阳而诞生，并只能依赖太阳而生存，利用太阳能不只是产更多的能，供人消耗，而是拉近人与自然的关系，赋予建筑以生命意义，促使建筑与自然共生，从根源上解除能源、环境问题，实现天人合一。
五、结 语
通过建筑设计中太阳能利用的仿生解析，提出建筑――自然与社会能量网络体系中的结点，它不仅仅是人工构筑物，还是人双重属性――自然属性与社会属性的媒介，从而对整个生态系统起补偿、调节、维护的作用，而不再是能量传输、消耗的终端，促进人与自然的和谐，推进建筑的可持续发展。
参考文献:
[1]吕爱民著:应变建筑―大陆性气候的生态策略[M].上海：同济大学出版，2003.9
[2]仓力佳:生态建筑的生态研究[D].武汉：华中科技大学，2005.6
第4篇：太阳能的利用范文
[关键词] E型热电偶 热电势 补偿导线 绿色发电机
一、引言
目前,能源告急,如何用绿色能源生产电能对我国可持续发展具有很重要的现实意义,太阳能电池利用光电传感器中产生的电动势,将其串并联得到太阳能电池阵列发电,类似地,我们利用热电偶传感器中产生的热电动势,并将热电偶串联得到发电组件,其测量端采用太阳能集中加热,参考端自然冷却,将来做成一种新型绿色发电机,成本有望比太阳能电池更低。本论文从此观点出发利用试验对太阳能热偶发电技术进行初步研究,通过对试验数据结果分析总结出一些规律,这对我们进一步研究新能源开发与利用十分有利。
二、热电偶的测温原理与串联
1.热电偶的测温原理
热电偶的测温原理基于热电效应。将两种不同的导体A和B连成闭合回路,当两个接点处的温度不同时,回路中将产生热电动势,又称塞贝克效应。本论文中逆向思维,不是用于测温而是利用产生的热电动势发电,具有创新性。
2.热电偶的串联
热电偶的基本定律有中间导体定律、参考电极定律、中间温度定律。在试验前,我们根据中间温度定律、参考分度表可以对产生的热电动势进行估算。根据中间导体定律可知,加设补偿导线既不会降低热电动势,又可以节约成本,这对于实际生产具有十分重要的意义。
热电偶可串联使用,如下图2所示。 但只能是同一分度号的热电偶,且参考端应在同一温度下。当热电偶正向串联,可获得较高的热电动势,其总热电动势的输出等于各热电动势输出之和,如式3,这正符合我们利用热电偶串联达到发电的目的。
三、试验过程
1.试验器材的选用
目前,我国工业上采用的4种标准化热电偶有4种分别是:镍铬-考铜(E型)、镍铬-镍铝(K型)、铂铑30-铂铑6(B型)、铂铑10-铂(S型)。其特性曲线如图3所示,由图可知,我们选用E型最合理,这种热电偶在同等的温度差条件下产生的热电动势最大。
本次试验所选用主要材料及仪器清单如下表1所示:
2.试验数据
本系列试验一百多次,挑选其中具有代表意义的测量数据,从中寻求在适当范围内热电偶的直径、长度与产生的热电动势之间的关系以及加补偿导线对热电动势的影响。
(1)直径与热电动势的关系
采用相同长度不同直径的热电偶进行试验测量所得数据如下表2所示:
(2)长度与热电动势的关系
采用相同直径不同长度的热电偶进行试验测量所得数据如下表3所示:
3.数据分析
对以上具有代表性的试验数据进行分析:表2中在温差相同、长度相同的条件下3.6
四、结论
综上所述,我们利用太阳能加热测量端,参考端在室温或水中自然冷却,逆向思维热电偶传感器的测温原理,将其产生的热电动势来解决能源问题。试验数据表明,适当范围内热电偶直径大,长度短则产生热电势越高,但如果长度太短,测量端和参考端的温差将会减小,经过多次试验最终表明在适当范围内,采用E型热电偶,选取Φ=2mm,L=25cm时,得到的电压最高,同时,加入补偿导线效果会更好。通过试验数据分析可知,该技术发电成本低,在测量端加热利用绿色能源,对环境无污染,具有很现实的意义,是可行的。
参考文献:
[1]程军.传感器及实用检测技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008.41-51.
[2]吴旗.传感器与自动检测技术[M].北京:高等教育出版社,2006.35.
第5篇：太阳能的利用范文
关键词：太阳能；开发利用；现状；建议
中图分类号：TU238+.2文献标识码：A
随着社会科技的进步与发展,能源形势在不断地变化,常规能源的储量日益下降,价格大幅度增长,大气污染越来越严重。为了能够满足社会需要,而且不危害人们的生活环境,使社会走可持续发展的道路，我们应大力开发新能源和可再生能源。能源问题是世界性的，向能源过渡的时代迟早到来，由于太阳能独具的优势，其开发利用必将在21世纪得到长足的发展。
一、我国太阳能开发利用的现状
我国太阳能开发利用及其推广应用与世界先进水平相比,有较大的差别。面临太阳能经济时代,面临21世纪初太阳能发展的大好形势,如何进一步发展我国太阳能技术及其产业,已迫切地摆在我们面前。
自70年代末,国家有关部门开始支持引进、消化、吸收国外太阳能先进技术和设备,经过20多年自主发展,我国太阳能热水器已形成行业,并成为世界上产量和销售量最大的国家。近几年, 我国太阳能热水器生产规模和市场销量保持高速发展的势头。1992年,我国太阳能热水器总销量50万m2,为世界其它国家总销量之和;1997年,总销量上升至近300万m2。目前,全国从事太阳能热水器研制、生产、销售和安装的企业达到1000余家,年产值约20亿元,生产的太阳能热水器已达电、燃气热水器的1/10。我国太阳能热水器不仅产销量世界第一,而且在产品质量、集热技术上也已达国际先进水平。清华大学研制的全玻璃真空管集热器和北京太阳能研究所研制的热管式真空管太阳能集热器代表了当前国际前沿技术,具有良好的性能,可全年供应热水,且防冻裂,如热管在-50℃的自然环境下也不会冻裂,解决了困惑该行业多年的难题。因此,其产品在国内市场上占有率逐年提高,在国际市场也颇具竞争力。
二、发展我国太阳能产业的几点建议
（一）重视太阳能开发利用,迎接太阳能经济时代
随着社会经济的不断进步，太阳能开发技术进一步完善，为迎接太阳能经济时代的到来，政府部门应采取有效的措施，凭借政策、科技、资金等多方面的支持，专门成立非常规能源部，进行深入的科学研究和推广，加快太阳能的开发利用。
目前,我国对太阳能的开发利用还不够重视,虽然制定了一些相关措施,但实施力度不够,缺乏完整的鼓励支持政策,导致各地方政府在实施过程中缺乏参照的依据,严重影响了我国太阳能的发展,很难实现制定的目标。
（二）加大投资力度,实施强化的光电发展战略
改革开放以来,随着我国太阳能产业的不断革新,太阳能热水器得到较快的发展,已达到国际先进水平。但是我国光伏产业发展缓慢，与世界先进水平落差较大，多年来，我国对光伏技术不够重视，投入资金量与其美、日、欧洲等发达国家相比严重不足，使得在光伏领域无法进行进一步研究，与国际先进水平相差越来越大。我国光伏电池产品主要集中在单晶硅太阳电池上,非晶硅电池却很小,其他种类的电池由于转换效率低、不稳定，很难进行工业化生产，年销售量仅占世界销售量的1.8%。我国单晶硅更是存在材料短缺、成品、半成品生产不合格等问题，产品产量增加不大，无法扩大生产规模，使得我国光伏电池产品很难满足市场的需求。因此,应转变思想观念,强化认识太阳能的开发利用,加大科学理论的学习,对光伏产业进行深入的研究和探讨,改变我国能源,促使太阳能系统提前运行。国家还需制定相应的优惠政策，鼓励电力公司加大投资力度，引进国外先进的技术，不断地进行太阳能资源的开发，私有能源公司应从自身出发，结合我国当前状况，重视太阳能的开发利用，选取突破点或另辟蹊径，积极投身于太阳能的开发，研制出低造价、高性能的新型太阳能，促进太阳能技术不断向世界先进水平追赶。
（三）加大政策优惠程度,扶植太阳能热水器行业
太阳能热水器行业是一种技术含量较高的行业,满足于人们的需求,绿色环保,需要各级政府的大力支持。一方面，政府应实行长期减免税政策，向热水器行业做出承诺，鼓励更多企业投身于热水器行业中，促进太阳能热水器的快速发展。另一方面，加大宣传力度，一个良好的宣传可有效的推广太阳能热水器，使得人们增大对太阳能热水器的关注度。我国太阳能热水器较其他热水器，具有安全性、可靠性、无污染性等优点，利用太阳能辐射可完全实现其他热水器的功能，节约资源。但是目前，绝大多数人们对太阳能热水器存在误解，以为热水器存在安装不便，下雨天、冬季不能实现功能，昂贵等缺点，以致缺少了战略性目光，因此，政府应加大宣传力度，实行优惠政策鼓励居民购买使用，促进太阳能热水器的推广，使得太阳能热水器能够得到长足的发展。
三、总结语
总而言之，随着社会科技的快速发展，能源储备日渐衰竭，加强对太阳能的开发利用，可有效地节约能源，降低污染的损耗，为人们营造一种良好的生活氛围，使社会走向可持续发展的道路。
参考文献:
[1]杨金焕,陆钧,黄晓橹.太阳能发电地面应用的前景及发展动向.新能源,1995,17(2):9~10.
[2]赵缓,越慧.我国太阳能资源及其开发利用.经济地理,1998,18(1):56~61.
[3]吕锡民.国内太阳能热水器使用状况调查分析.(台)能源季刊,1997,27(3):105~117.
[4]许美荣,于红艳.国内太阳能热水器市场分析.能源工程,1999,(1):18~19.
[5]郑宏飞.太阳热发电技术、经济性和市场潜力.新能源,1998,20(2):36~41.
[6]陈哲艮.我国阳光发电技术面临的问题和对策.能源工程,1999,(1):5~7.
第6篇：太阳能的利用范文
在《太阳能》杂志2008年第11期《对太阳能利用中阳光采集问题的探讨》一文中所述的太阳能集光装置图1所示，它由集光管和反光板组成，其反光板的反光面是与集光管外表面相适配的渐伸面。该太阳能集光装置的显著优点：一是它能将反光板反光面所接受的平行于集光管横截面的阳光全部反射到集光管外表面上；二是提高了反光板的受光面积；三是集光装置的位置固定。但它的不足在于：一是集光部件限于管状体；二是该集光装置限于柱状体。能否有一种方法?使运用此方法所组合的太阳能集光装置既保留图1所示太阳能集光装置其优点，又克服图1所示太阳能集光装置之不足。这便是本文所要探讨和解决的问题。
二、解决问题的方法
通过对图1所示太阳能集光装置的认真分析，得到解决上述问题的方法，其具体步骤为：
步骤1：设计确定任意一种形状的集光部分；
步骤2：选择一条适合步骤1所述集光部分的轴线，它可以是直线，也可以是曲线；
步骤3：垂直步骤2所述轴线逐层横切步骤1所述集光部分，每次横切均得到相应的轮廓线；
步骤4：作与步骤3所述轮廓线相适配的渐伸线，它可以是1条，也可以是2条；
步骤5：将步骤4所述渐伸线组成上述反光部分的反光面：
步骤6：将带有步骤5所述反光面的反光部分与步骤1所述集光部分组成太阳能集光装置。
上述渐伸线是指：将一根足够长但不能伸长的柔性细绳的一端与上述轮廓线的一点固定，拉紧此绳让它与上述轮廓线紧帖或部分紧帖在一起，取与上述轮廓线紧帖在一起的一绳点为动点，在紧拉此绳的同时使此动点逐渐伸开，则此动点的运动轨迹即为上述轮廓线的渐伸线。
因为上述渐伸线与太阳能集光装置反光部分的反光面直接相关，还因为太阳能集光装置反光部分反光面的实际作用是接受与反射阳光，所以上述渐伸线的最高点不能高于其对应轮廓线的最高点。
三、举例说明
举例一：组成图5所示太阳能集光装置的具体方法步骤为：
步骤1：设计确定图2所示形状的集光部分，它为非管状体；
步骤2：选择图2中所示的直线a为适合图2中所示集光部分的一条轴线；
步骤3：垂直直线a逐层横切图2所示的集光部分，每次横切所得的轮廓线均与图3所示的闭合线全等；
步骤4：作与图3所示闭合线相适配的1条渐伸线，其作法是：将一根足够长但不能伸长的柔性细绳的一端与图3所示闭合线的固定，拉紧此绳让它沿图3所示闭合线依次与图3所示闭合线上的e、d、c三点紧帖在一起，而此绳不经过f点，所以此绳与图3所示闭合线为部分紧帖在一起，取c点处的绳点为动点，在紧拉此绳的同时使此动点逐渐伸开，伸开过程中此动点的运动轨迹就是与图3所示闭合线相适配的渐伸线，如图3中所示的曲线，此曲线的最高点不高于图3所示闭合线的最高点；
步骤5：由许多全等图3所示曲线的渐伸线组成反光部分的反光面，如图4所示；
步骤6：将带有图4所示反光面的反光部分与图2所示的集光部分组成图5所示的太阳能集光装置。
举例二：组成图9所示太阳能集光装置的具体方法步骤为：
步骤1：设计确定图6所示形状的集光部分，它为非管状体；
步骤2：选择图6中所示的曲线b为适合图6中所示集光部分的一条轴线；
步骤3：垂直曲线b逐层横切图6所述集光部分，每次横切所得的轮廓线均与图7所示的梯形相似；
步骤4：作与图7所示梯形相适配的2条渐伸线，其作法是：将一根足够长但不能伸长的柔性细绳的一端与图7所示梯形的n点固定，拉紧此绳让它沿图7所示梯形依次与图7所示梯形上的k、m两点紧帖在一起，取m点处的绳点为动点，在紧拉此绳的同时使此动点逐渐伸开，伸开过程中此动点的运动轨迹就是与图7所示梯形相适配的1条渐伸线，如图7所示的曲线1。另外将一根足够长但不能伸长的柔性细绳的一端与图7所示梯形的0点固定，拉紧此绳让它沿图7所示梯形依次与图7所示梯形上的p、m两点紧帖在一起，取m点处的绳点为动点，在紧拉此绳的同时使此动点逐渐伸开，伸开过程中此动点的运动轨迹就是与图7所示梯形相适配的另1条渐伸线，如图7所示的曲线2，图7所示曲线1、2的最高点不高于图7所示梯形的最高点；
步骤5：由许多相似图7所示曲线1、2的渐伸线组成反光部分的反光面，如图8所示；
步骤6：将带有图8所示反光面的反光部分与图6所示的集光部分组成图9所示的太阳能集光装置，它为非柱体。
四、结论
第7篇：太阳能的利用范文
中图分类号：S214 文献标识码：B文章编号：1008-925X（2012）11-0123-01
光伏发电的建设成本一直是影响大规模推广的重要因素，若每个用户都单独建立一个光伏发电系统，不但建设成本高，而且管理不便，其经济性还不能和常规能源竞争，但若多用户同时使用一个太阳能系统，其成本相对而言会减少很多。此外，我们还将太阳能与市电组成双电源互补供电系统，这样不仅可以有效解决太阳能利用不稳定的问题，还可以适当减少电池容量以降低开发成本。我们在深入研究后，从高效管理、均衡分配和合理利用太阳能供电系统的角度去设计太阳能与市电互补的供电系统。
1 总体运行框架
该图是多用户太阳能供电管理系统图，图中用户1、用户2、用户3、用户N是管理系统管理的用户站点，这些用户使用同一个太阳能发电系统提供的电能，同时也使用常规市电系统提供的电能。本系统的目的是根据多个用户的不同用电量、不同用电习惯、不同用电时段合理地调配各个用户的用电，满足各个用户均衡用电的需求，实现一个太阳能系统的高效使用，从而降低了每个用户的使用成本。
多用户太阳能供用电管理系统包括用户站点，太阳能检测系统、嵌入式管理系统、LCD界面显示系统四个部分。用户与管理系统利用ZigBee组成无线传感网。
2 硬件系统设计及实现
①：整个系统由硬件平台和软件平台协调完成，硬件主要由以下部分组成。
S3C2440，ARM嵌入式系统硬件平台：主要包括处理器、存储器、SDRAM、以太网接口、串口、SD卡、USB口、LCD显示器等组成。
用户站点：每个用户站点有电能的测量、市电与太阳能供电的切换等功能，通过一个ZigBee无线传感器网络与主控系统组网。
电量检测和充电管理系统硬件平台：主要利用CN3002充电管理IC和CN8115电量管理IC实现整个系统锂电模拟部分电路。
②：嵌入式Linux软件
Linux下软件开发主要包括宿主机上开发环境的建立、BootLoader移植、linux2.6.30.4内核移植、根文件系统移植、网卡等驱动的移植，在此基础上移植建立Qtopia开发环境、Sqlite数据库运行环境。
③：供用电管理系统软件的设计与实现
供用电管理系统是基于多线程模式下的linux操作系统之上，在整个管理系统中软件设计采用多线程模式，在此基础上达到系统功能的完成性和协调性，下图为整个软件系统的运行框图，“电能均衡分配模块”、“太阳能性能检测模块”、“ZigBee数据传输模块”是在linux系统的进程管理单元的协调下运行工作，通过共享内存的方式进行进程间数据通信。
第8篇：太阳能的利用范文
关键词：偏远地区：太阳能；直接利用；取暖
Abstract: due to the traffic inconvenience, away from the municipal central heating facilities and other factors, remote area winter heating is always the key factors affects the quality of life. This paper, from the Angle of the solar energy directly thermal utilization, this paper discusses the remote districts to use solar energy to warm the necessity of solving problems. At present are pointed out and passive solar energy heating of existing problems, and puts forward some solving strategy for development of telenursing.
Keywords: remote areas: solar; Direct use; heating
中图分类号：TK511文献标识码：A 文章编号：
0 引言
能源是社会发展的重要物质基础。十八世纪五十年代，伴随着产业革命与社会生产力的提高，天然气、石油、煤成了世界能源的支柱，此后被人们称为常规能源。但是全世界可开采的常规能源是有限的，持续开采终将面临枯竭。如何利用新能源解决世界能源危机，是全世界关注的问题。而太阳能作为一种无穷无尽的清洁能源，他的利用引起了世界各国的重视。作为耗能大户的建筑行业对于太阳能的利用更是势在必行。
1 偏远地区直接利用太阳能取暖的意义及必要性
本文所指的偏远地区为人口密度较低，经济不发达但又需要冬季取暖的区域。特别是交通运输及其不便利的偏远山区。由于人口密度低，热量需求比较分散，使得用于城市中的比较经济可行的集中供暖在这些地区很难实现。
目前这类地区常用的取暖方式有：燃煤地炉、火炕、土暖气等方式。这些取暖方式大都采用常规能源，就地取材的树枝、秸秆、杂草等燃烧释放的能量较低，同时需要大量的空间用于储存，燃烧时会伴随大量烟气影响室内空气质量使用起来极其不便。而用于取暖的煤则需要由开采地运输到达，由于交通运输不便，成本相对较高。常规能源燃烧还会释放出大量的CO2SO2等对环境造成污染的气体。而太阳能这种清洁的新能源除了不会对环境造成污染外还基本不受交通，城市基础设施等因素的制约。是一种可以就地取能、按需取能的理想能源。
我国幅员辽阔，太阳能资源丰富。按照年辐射量大致可以分为四类如图：第一类为日照丰富区：辐照量大于6700MJ/m2・a。第二类为日照较丰富区：辐照量在5400～6700MJ/m2・a。第三类为日照一般区：辐照量在4200～5400MJ/m2・年。第四类为频贫乏区：辐照量小于4200MJ/m2・a
我国太阳能资源在同一热工设计分区有所不同，但是三分之二以上的采暖地区都属于二类采暖以上的地区，其余的大部分采暖区域包括陕西的部分地区、东北、山东、江苏大部，内蒙古、河南、河北、山西、也都属三类地区。[ 引自胡志领我国太阳能供暖的研究与分析 科技创新导报 2011.01]
因此我国偏远地区利用太阳能取暖的必要性十分明显。利用太阳能取暖的方式大致分为直接与间接两种。直接利用指的是把太阳辐射的热量直接收集起来用于供暖，包括通过太阳能集热板进行收集。间接利用指的是把太阳能转化为其他形式的能量再转化为热量进行供暖，太阳能发电供热就是其中一种典型方式。由于目前采用蓄电技术需要的成本较高，以及能量之间相互转换损失较大，虽然它有着自己的优势，可以在阴雨天持续供暖。但是目前在本文所指的偏远地区很难普及。本文主要论述太阳能直接热利用存在的问题及解决策略。
2 偏远地区直接利用太阳能取暖存在的问题
目前直接利用太阳能取暖的方式大致分为主动式太阳能集热与被动式太阳能集热。主动式太阳能采暖系统是依靠水泵或风机把太阳能加热的水或空气送入室内通过末端散热设备进行采暖。这是一种可以人为控制的方式，通过设置的集热器、管道等太阳能采暖设备和动力系统来接收、转换和传输太阳能的闭路系统实现采暖的目的[ 引自 被动式太阳能采暖卫生院 P46]。被动式太阳房则与主动式相对，指的是依靠太阳辐射通过自然循环来达到供暖的目地。
通过建筑南向大面积的吸收太阳光辐射，并对建筑形体、布局、维护材料和构造做节能设计。使得冬季可以很好的收集、储存以及分配太阳能，基本达到取暖的目的。由于不用复杂机械设备及管道通风系统被动式太阳房造价较低，采取就地取材,使建造太阳房的成本仅比同面积普通住宅增加15% ~20%[ 引自 诸玉芳 生态农村建设中太阳能的利用研究 农技服务 2008]，同时维护起来很方便。被动式太阳房目前大致可以分为以下几类：直接受益式、集热蓄热墙式、附加阳光间式、组合式。
2．1被动式采暖存在的问题
被动式取暖这种方式经过理论计算与实际测得的数据都证明可以起到很好的保暖作用，降低冬季取暖能耗。但是大部分情况下单纯的采用被动式并不能完全满足冬季采暖地区建筑的热量要求，同时建筑成本会有所提高。因此目前的被动式建造方式主要用于建筑的节能要求。并不能完全取代常规供暖方式。加之建筑成本会有所提高，回收需要一定年限，在偏远地区的广泛推广还没有实现。而被动式住宅的建造大多需要在设计初期就对建筑做好规划，改建工程则需要更多的造价成本。同时偏远地区建筑的建造往往存在自发性，很多建造后的房屋进行被动式改造要比安装常规取暖设备复杂的多，因此除了政府和科研单位推广的地区外被动式暖房在大部分偏远地区还未被人们广泛应用。
同时由于被动式的供暖能量来源主要是南向的太阳光，受到南向受光面有限以及热量收集装置效率等问题的影响，室内温度特别是在阴雨天经常会出现很大波动。被动式住宅的进深小，建筑室内换气次数减少等问题也有待解决。
2．2主动式采暖存在的问题
由于太阳能能量密度低，而建筑取暖对能量的需求高于日常生活对热水的需求量。因此一定使用面积的房间就需要相应面积的太阳能集热面积，但是一未的依靠加大集热器面积不仅受到建筑物表面积的制约，也影响了建筑取暖的经济性。来自夏季大量多余的热量无法合理被利用。
面对太阳能全年需求量不平均、以及阴雨天能量供应不足的问题，引入了蓄热技术。
1）短期蓄热以水和空气为媒介，通过石蜡、水等蓄热材料进行蓄热。蓄热装置主要放置在室内，如果蓄热量需求过大会导致蓄热体体积增大，以及保温材料的增加。大大降低取暖的经济性。太阳能集热与地暖的结合一定程度上降低了室内对能量供应稳定性的需求，减少了蓄热体的体积。但是单纯依靠主动式进行取暖还是难以避免阴天对能量供应的影响。
2）长期跨季蓄热常常采用冻土层以下埋水箱或沙石以及其他蓄热材料蓄热，并进行保温设计。通过空气和水为媒介，采用一定体积的水、岩石、土壤蓄热量较大成本低廉的材料进行蓄热，以解决热量分配不平均的问题。此模式主要用于跨季蓄热，用于短期蓄热经济性不高。而目前跨季蓄热本身只是改变了能量季节分布不平均的问题，但是收集到的热量由夏季到冬季的衰减还是十分明显的，新型蓄能材料还有待研发。
3 偏远地区直接利用太阳能解决取暖问题的策略研究
3．1加大新型蓄热材料的研发
科学研究表明二钌富瓦烯能够无限期存储来自太阳光的热量，借助于一种催化剂，它们又可以恢复到最初形态，同时释放所储存的巨大热量。这种物质不仅储存能量稳定，而且能量密度大，但是由于钌金属价格十分昂贵，没能广泛应用。MIT大学的Jeffrey Grossman教授已经研发出与二钌富瓦烯具有相同功能的材料偶氮色素，但目前尚处于计算机模拟阶段，并为真正合成出此材料。此类材料可解决太阳能受天气、季节影响能量供应不稳定的问题。随着研究的推进，可用于建筑中的新型储热材料必将推动太阳能的利用。
3．2优化被动式太阳能建筑的各项性能，从建筑设计角度积极发挥节能作用
被动式太阳能建筑从节能意义上讲，效果是非常明显的。通过计算表明甘肃省定西县青岚卫生院的冬季采暖耗热量为32W/m2[ 引自 中国被动式太阳能采暖卫生院 P109] ，低于其他同类建筑。在优化存在的问题之后，完全可以在全国各类建筑中推广。从设计初期就把建筑能耗降低，将大大减少对供暖对能源的需求，便于其他能源的合理利用。
3. 3积极促进主被动太阳能综合利用的开发研究
以甘肃省定西县青岚卫生院为例，按照保证室内采暖基础温度计算分析得出采暖期太阳能供暖率为52.86%[ 引自 中国被动式太阳能采暖卫生院 P112]。在无其他采暖设备的情况下，测得最低室温为9.0°C,平均温度为10.0°C
回收年限为8.8年[ 引自 中国被动式太阳能采暖卫生院 P175]。由此可见，被动式太阳房具有较好的经济性，同时房间温度稳定性较好，只要提供相对稳定的热源，无论是在室内温度还是在稳定性上将会有更加明显的改善。
而带有蓄热装置的主动式太阳能地暖系统可以满足这样的需求。由于建筑本身冬季采暖耗热量明显降低，同时被动式集热提供一半以上的能量需求，这就为主动式系统的热储存提供了更大的可能性。被动式太阳房的主要热源为南向阳光辐射，能量供应不稳定，蓄热体主要为建筑维护结构，即使在这样的情况下，建筑热稳定依然良好。结合主动式地暖集热系统的集热面灵活，蓄热体蓄热能力较好，供暖稳定性较高等特点，建筑的室内热舒适度将明显提升。
此模式可以使主被动互为补充，在实现全天候供暖的前提下，对阴雨天有很强的适应性。此模式可理解为主动式辅助被动式太阳房供暖，因此他的经济性和目前现行的主动式太阳能辅助供暖[经济性可参考 北京地区太阳能采暖工程现状调研报告 2008.07
]类似，经济性明显。同时解决了目前被动式太阳房室内舒适度不高的问题。
3. 4与其他可开发的新能源联合供暖
在偏远地区依然存在其他形式的新能源，诸如风能，地热能，生物质能。可以利用它们各自的优势与其他形式的能源进行互补，完全实现偏远地区的独立供暖。
4 展望
在人口密度低，能源短缺的偏远地区利用太阳能取暖具有巨大的优势。不仅可以缓解取暖难的困境，还对改善大气环境，实现社会可持续发展具有重大意义。因此首先必须引起政府和使用者的充分重视。加大宣传力度，增加科研投入，积极解决利用过程中存在的问题。随着常规能源的日益短缺、太阳能集热设备成本与效率的优化、新型蓄热材料的研发，太阳能利用的经济性将会日趋明显。总之太阳能利用的前景十分广阔。
参考文献：
1. 郑瑞澄.中国被动式太阳能采暖卫生院.机械工业出版社.2006.4
2. 王万江. 论被动式太阳房的发展.新疆工程学院学报，1998.6
3. 韦亮. 谈主动式太阳能技术在建筑中的应用. 山西建筑. 2008.09
4．胡志领.我国太阳能供暖的研究与分析. 科技创新导报. 2011.01
5．罗运俊. 太阳能利用技术. 化学工业出版社. 2011.01
第9篇：太阳能的利用范文
【关键词】生态养殖；节能减排；畜禽
随着我国畜牧业的迅猛发展和产业结构的调整，规模化、集约化的养殖场和养殖小区不断增加，畜禽养殖数量也急剧扩增，大量粪尿、垫料以及废弃物对养殖环境的空气、土壤、水质等造成了严重的污染危害。畜禽生态养殖通过一定的技术和饲养管理，将畜禽粪便等废弃物进行无害化和熟化等技术处理，循环利用于能源和农作物种植，既减少了污染物的排放，也实现了农业、畜牧业自然循环、生态平衡的可持续发展。
1.废弃物的资源化利用
1.1再生饲料
将收集的新鲜畜禽粪便通过烘干、高温灭菌、除臭、发酵、微波处理、化学处理等方式处理，经机械粉碎后，作为其他畜禽的饲料或饲料添加剂利用。据报道，鸡粪发酵处理后其蛋白质含量达50%；与适量玉米、麸皮和米糠等青贮后的鸡粪具有酒香味、营养丰富、含粗蛋白20%和粗脂肪57%，高于玉米等粮食作物，是牛、猪和鱼的廉价而优质的再生饲料。
1.2食物链饲料
利用畜禽粪便养殖蚯蚓、蝇蛆、蝇蛹和培育浮游生物等。将食物链条中的这些中间生物进行回收，作为畜禽饲料等，从而提高粪便利用率和利用的安全性。该模式具有方法简单、粪便利用降解效果好、二次污染风险小的优点。
1.3再生有机肥
在畜禽粪便中添加人工培养的微生物发酵菌株，促使粪便快速发酵，通过烘干、杀菌、消毒、粉碎、造粒、包装等一系列工艺的处理，生产有机肥料。该模式具有效率高、除臭效果好等优点，发酵后的生物有机肥有利于提高作物产量和品质，适用于无公害农产品和绿色食品生产。但是该技术投资大、工艺技术复杂，适合工厂化的规模生产。
1.4沼气能源
沼气能源生产是利用受控厌氧细菌的分解作用，将有机物碳水化合物、蛋白质和脂肪经过厌氧消化转化，利用厌氧微生物活动将粪便中的有机物分解为甲烷、二氧化碳和水，实现废弃物的综合利用，变废为宝、化害为利。沼气能源工程是实现集约化养殖粪便污染防治、对畜禽粪便污水进行工程化治理的一条主要途径。
2.生态养殖基本模式
2.1“种―养”结合型或“种―养―加”结合型模式
畜禽粪便中含有大量的有机质和氮、磷、钾等作物生长所需的营养物质，是一种宝贵的有机肥源，施于农田后有助于改良土壤结构，提高土壤有机质含量，促进农作物的增产。
2.2“种―养―沼”模式
畜禽粪污在产生沼气的发酵过程中，粪便中的病原菌、寄生虫卵可减少95%以上。沼气用作能源，供做饭、采暖（如温室大棚等）、照明、发电。沼液是一种速效性有机肥料，用来浸种、浸根、浇花，并可对作物、果蔬叶面、根部施肥，浸种可使有壳种子的发芽率达98%以上，成活率可提高16%，用沼液作蘑菇的生物助长激素，不仅可以提前10d左右上市。提高产量15%左右，沼液喷施果树苗，能明显提高果树叶片的抗冻能力；沼液作为优质饵料，用以喂鸡、喂猪、养鱼、养虾等效果较好。沼液喂猪具有增重快（缩短育肥期25%左右）、成本低（节约饲料15%左右）、饲料转化率高等优点。
2.3“种―禽―林”模式
利用林树、果树间空地，进行家禽的放养，让其在林中自由活动，采食林间的杂草和虫蚁，充分利用自然生态饲料，粪便还田。该模式益处有三：①养殖的家禽可以充分利用林地闲置空间生长，既可除草、灭虫，又可充分利用生畜肥增加地力，有利于树木的生长；②家禽在林地内生活，活动范围大，肉质好、无污染，养殖效益高；③林地内发展养殖业，节省开支，见效快、风险低、管理简便，是致富的好门路，经济、社会、生态效益实现“三赢”。
2.4“种―养―果（林、茶）”模式
利用林园、果园、茶园空地，进行家畜圈养。粪尿分离后，粪便发酵生产有机肥，粪尿等经沉淀处理后用作附近果（林、茶）园的肥料。
2.5“种―养―菇”模式
是将畜禽粪便在阳光下晒干后粉碎或堆积发酵，以一定比例与粉碎后的秸秆等混合，制作成蘑菇的培养料。该模式使畜禽粪便中的营养物质得到了充分利用，种植蘑菇的废料还可以继续利用种植其他的菇类，或者还田种菜、种粮。
3.节能减排在生态养殖中的应用
3.1基本原则
3.1.1减量化
在畜禽养殖过程中通过干湿分离、雨污分离、饮污分离等技术手段减少废弃物的产生，降低治理成本。如猪的饲养过程采用“改自来水冲圈为无水打扫，改滴供水为自动乳嘴式饮水，改稀料喂为湿料饲喂，推广“良种缩短饲养周期”等技术措施可减少粪尿排泄。
3.1.2无害化
将废弃物进行无害化处理，控制环境污染。通常的做法是将粪便干湿分离，干粪经堆积自然发酵后用作肥料，污水经蓄粪池沉淀后，做到达标排放。
3.1.3资源化
通过制作有机肥、再生饲料等综合利用途径，减少污染物排放，如养殖场可建设沼气池和有机复合肥料厂或再生饲料厂，变废为宝。
3.1.4生态化
将养殖业与种植业、水产业、林业等进行有机结合，推广多种生态养殖模式，大力推行饲料、肥料的转化技术，提高农、畜废弃物的转化利用率，降低能耗，促进养殖业和农业生产的生态循环发展。
3.2具体措施
3.2.1畜禽饲养前期
①合理选址、合理规划、适度规模是防止畜禽养殖业污染的重要途径。在选择上应远离人口稠密区、远离环境敏感区；②新建、改建、扩建畜禽养殖场（区），必须进行环境影响评价，场区建设必须做到：畜禽粪肥资源综合利用措施及污染防治设施在畜禽养殖场投入运用的同步落实；生产区、生活区、管理区相互隔离；养殖场的排水系统应推行干湿分离、雨污分离、料水分离的方法，减少污水浓度和排放量；设置防渗处理工艺的畜禽粪便贮存设施，防止污染地下水；③提倡发展中小型集约化养殖场，有计划地推广生物发酵舍零排放技术。
3.2.2饲养管理期间
①节约用水、减少液体肥和污染物排放总量。鸡场、猪场宜采用饮水器，以降低饮用水量的浪费和污物排放量。采用节水型的圈舍清洗方式，降低用水量，减少液态水粪的形成，减少养殖场污水排放量；②通过营养调控降低畜禽对有毒有害物质的排出量。在饲料中合理使用合成氨基酸、植酸酶、益生素和非淀粉多糖（NSP）降解酶、有机微量元素、除臭剂等，以相应地降低粪尿中氮、磷、不可消化营养素、微量元素的排出量，以及有害气体的产生；③做好固体粪肥、畜禽场污水、臭气处理。
4.结语
生态养殖效应体现于畜牧业生产，不是简单地扩大畜牧生产数量，而是要在养殖畜禽品种结构布局、调整、区域性发展上科学规划，重点发展特色型、节能型、生态型、适合规模型、市场适应型的现代养殖企业。着力改进养殖饲养工艺，提高饲料的利用率，降低生产成本，节约能源，减少和降低畜禽粪便废弃物的排放和污染；采取生物有机肥、饲料生产、沼气发电等综合技术无害化处理和利用养殖废弃物，变废为宝，实现资源的再生利用的循环发展。■
【参考文献】
