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摘要：发展可再生能源技术不仅可以优化能源结构，为经济又好又快发展提供可持续的能源保障，而且可以开发新经济增长点，培育经济发展新优势；不仅有利于节能减排、建设生态文明，而且有利于增加就业、拉动消费、提高人民众生活水平。本文简述了节能建筑的可再生能源技术，分析了其现状、存在问题及未来发展情况，并针对可再生能源的发展提出了建议。
1前言
采用可再生能源技术是建造低能耗建筑的重要途径。利用可再生能源可以减少或完全代替常规能源，从而达到节能减排的目的。在建筑中应用广泛的可再生能源是太阳能和地热能。
2太阳能在建筑中的应用技术
游戏玩家信息
太阳能可以成为建筑物供热（生活热水、采暖）、空调及照明、供电的主要能源。太阳能与建筑结合，使建筑物的屋面、墙体、外窗等外围护结构成为太阳能集热器和光电板的附着载体，既充分利用了太阳能源，又不破坏建筑物外观，甚至可以成为很好的建筑景观。
太阳能热水系统是目前技术最成熟、应用最广泛、产业化发展最快的太阳能应用技术，主要用于为建筑物提供生活热水。太阳能集热器是太阳能利用的最重要组成部分，其性能和成本是太阳能热水系统成败的关键。集热器分平板式和全玻璃真空管式。平板式集热器突出的优点是便于与建筑物相结合；真空管式集热器的优点是热效率比较高，我国的生产能力和技术水平处于世界领先地位。为了适应与建筑结合，成为建筑部品的需要，生产企业研发生产出分离式热水器，即水箱与集热器分离。太阳能热水器从只在屋顶上安装，发展到安装在阳台板上或墙立面上，或与遮阳篷、景观构件相结合。热水系统从以户为单位发展到一个单元、一栋楼为一个热水系统，采用集中水箱强制承压循环水控制。热水系统形式多样，如定温产水系统、温差循环系统、双回路水——
—水交换系统、定温——
—温差循环系统、直接式机械循环系统、间接式双回路排回系统等。
国家出台了一系列相关标准规范，以指导、规范太阳能热水系统在建筑领域的应用。对太阳能热水系统与建筑结合提出具体要求，例如，集热器的安装方式：贴附在坡屋顶上，排列在平屋顶上的集热器阵列被完全遮蔽，不破坏建筑立面美观和城市景观；系统形式：太阳能集热器本体和贮热水箱分离，水箱放在室内——
—设备间、阁楼等；安全性：满足建筑规范的抗风、抗雪、抗震、防水、防雷要求，有确保不危及人身安全的措施；维护管理：便于维修和更换部件，至少15年以上的工作寿命。太阳能集热器/系统各种预埋件及热水系统管线（冷、热、回水管，各种信号控制线缆）要有与建筑、结构、电气相配合的措施。
2.2太阳能采暖系统
太阳能采暖系统一般分为两种模式：被动式和主动式。被动式太阳能采暖是根据太阳高度角冬季低夏季高的自然特征，通过合理设计，依靠建筑物结构自身来完成集热、贮热和释热功能的采暖系统。被动式采暖系统结构简单，造价不高，节能效果显著。目前已成为世界各国推广的太阳能采暖主流技术。被动式太阳能采暖系统也存在缺陷，由于其蓄热能力较差，致使夜晚和冬季供热品质较低，夏
刘家琦青岛理工大学建筑学院
徐浩高伟业西安建筑科技大学建筑学院
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季降温效果也比较差。
太阳能热水系统的技术发展为主动式太阳能采暖的应用奠定了基础。采用主动式太阳能采暖，降低系统温度以提高集热器效率是提高整个系统效率的关键。采用地板辐射采暖恰好与太阳能热水系统的特性相匹配。地板辐射采暖不需要较高温度的热水即可得到很好的采暖效果，同时混凝土地面又是良好的蓄热体，可以储存太阳能热水的热量。
建造低能耗建筑，应将被动式和主动式太阳能采暖系统有效地组合起来，发挥各自优势，从而最大限度地利用太阳能。
2.3太阳能空调系统
根据驱动机制的不同，太阳能空调系统分为三
类：光热转换以热能驱动的太阳能吸收式空调系统、光电转换以电能驱动的太阳能空调系统、光化转换以化学反应来制冷或供热的太阳能空调系统。太阳能空调系统与传统压缩制冷空调系统相比，可以充分利用太阳能，减少压缩制冷时的电耗，在节能环保方面颇具优势。
为提高吸收式制冷的效率，需要提高太阳能热水的温度。为此目前有聚焦式太阳能集热器，产生
150℃左右的高温热源，从而驱动双效吸收机，使太
阳能制冷总效率接近80%。但由于聚焦式系统投资高、系统复杂，还不能够大规模应用。太阳能空调系统投资高，投资回收困难，是规模化发展的瓶颈。
2.4太阳能光伏建筑集成系统
承压式太阳能热水器太阳能光伏建筑集成技术是在建筑围护结构
外表面铺设光伏组件，或直接取代外围护结构，将投射到建筑表面的太阳能转化为电能，供给建筑采暖、空调、照明和设备运行等，以替代常规电能。常见的光伏建筑集成系统主要有光伏屋顶、光伏幕墙、光伏遮阳板、光伏天窗等。光伏电池与建筑围护结构相结合，夏季有利于建筑物的遮阳隔热，但到冬季则不利于采光采暖，如何综合评价光伏建筑集成系统对于建筑物全年的能量贡献率，还有待深入研究。并网运行是最节约、有效、环保的运行方式，但目前在并网技术和政策上还存在障碍。
3热泵技术
热泵技术是通过动力驱动作功，从低温热源中两相流闸阀
取热，将其温度提升，送到高温处放热，由此可在夏季为空调提供冷源，冬季为采暖提供热源。可利用的低温热源很多，包括有室外空气、地表水、地下
水、城市污水、地下土壤以及工业工艺过程中的低温水，如电厂冷却水。依据不同的热源形成了各种不同的热泵技术。采用热泵技术可以大大降低采暖空调的电耗，是建造低能耗建筑的主要技术措施。
3.1地下水源热泵技术
地下水的温度相当稳定，一般等于当地全年平均
气温或高1℃～2℃左右。地下水源热泵系统，通过打井抽取地下水，利用热泵机组提取地下水的低温能量，实现供热制冷。地下水源热泵系统通常采用闭式系统，将地下水和建筑内循环水之间用板式换热器分开。
地下水源热泵技术的应用受到水文地质条件的限制。回灌是地下水源热泵系统的关键技术，为此地下水源热泵系统必须具备可靠的回灌措施，保证地下水能100%的回灌到同一含水层内。目前，国内地下水源热泵系统有两种类型：同井回灌系统和异井回灌系统。同时还要保证地下水不被污染。
3.2地表水源热泵技术
地表水包括河川水、湖水、海水等，只要地表水
冬季不结冰，均可作为低温热源使用。地源热泵系统还包括了原生污水、再生水和工艺冷却水等水源。地表水源热泵技术在实际工程中主要存在三个问题：冬季供热的可行性，夏季供热的经济性，长途取水的经济性。技术上要解决水源导致换热装置结垢引起的换热性能降低。海水源热泵系统的海水腐蚀问题非常突出。
地表水源热泵系统通常由取水构筑物、水泵站、热泵站、供热与供冷管网、用户末端供热或供冷系统组成。冬季供热从水源中提取热量，会使水温下降，须防止水的冻结。夏季利用地表水源作空调制冷
的冷却水有很大的经济性问题，需要与冷却塔作比较。此外，利用地表水源要很好地计算水泵的耗能量，特别是远距离输水，要进行综合性经济评价。
再生水（中水）源热泵系统是地源热泵的一种重要形式，污水夏季温度低于室外温度，冬季高于室外温度，是一种比较好利用的低温热源。污水源热泵在安全性和环保性上更具优势。
热电厂生产过程中的循环冷却水，以及其他行业生产企业在工艺过程中的冷却循环水，恰好可作为水源热泵系统的冬季优质热源。这样可以提高企业的综合能源利用效率，同时减少冷却水蒸发量，节约宝贵的水资源，还可减少向环境的热量和水汽排放，具有非常显著的经济、社会和环境效益。
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3.3
埋管式土壤源热泵技术
土壤具有良好的蓄热性能，土壤温度全年波动较小且数值相对稳定。埋管式土壤源热泵系统正是利用了土壤的这一特性，使其运行效率比传统的空调运行效率要高40%～60%，节能效果明显。埋管式土壤源热泵系统包括土壤耦合地热交换器，它或是水平安装在地沟中，或是以U 形管状垂直安装在竖井中。不同的热交换器成并联连接，再通过不同的收集管进入建筑中与建筑物内的水环路相连接。通过循环液体（水或防冻液）在封闭地下的埋管中流动，实现系统与大地之间的传热。U 形垂直埋管的深度分为浅层（30m 以下）、中层（30m ～100m ）和深层（100m 以上）。系统设计时需要充分考虑系统的冷热平衡特性，以保证地下土壤的温度波动在可接受的范围内。对于高层建筑，由于建筑容积率高，可埋管的地面面积不足，所以一般不适宜采用。
3.4分布式水源热泵系统
分布式水源热泵系统是沈阳市推广地源热泵技术的创新。分布式水源热泵系统是通过水源热泵与集中供热管网系统联合供热，实现的技术方案有两种：一种是将水源热泵的热端与一次侧回水管连
接，对回水进行加热，将加热后的热水再送入一次侧的回水管道，从而减少一次侧回水提升到供水温度的能耗；另一种是将水源热泵的热端与二次侧回水管连接，对二次侧回水加热，加热后的水再送入换热器进行二次加热，从而减少二次侧回水加热到供水所需温度的能耗。
分布式水源热泵的优点是，通过与集中供热联供极大地提高了供热系统的能效比，尽可能多地获得水中的能量，提高资源利用效率；当水源热泵或集中供热任一系统出现故障时，另一系统仍可运行，使供热安全性得到保证；还可根据实际需要，间接或连续开启水源热泵，提高系统的经济性；可大量节约燃料，减少二氧化碳等烟气和灰渣的排放，既环保又节能。表1为不同地源热泵系统优缺点的比较。
4结束语
面对资源环境制约的严峻挑战，建筑节能减排将
是一项长期而艰巨的任务，也是一项重要而紧迫的现实工作。我国相关政策法规的出台，为可再生能源建
筑应用技术的应用奠定了制度框架。加快可再生能源建筑应用技术的研发，主要在于该技术的推广应用。推广可再生能源建筑应用技术过程中要注重技术与相关产业的有效结合，在建筑业上积极推广和使用可再生能源，鼓励应用污染少、成本低、效果好的可再生能源建筑应用技术。努力开发适合我国建筑现状与发展水平，具有自主知识产权的可再生能源技术，提高
新能源的使用效率。加快节能性住宅的产业化进程，通过市场化方式推动再生能源建筑应用技术的转化和应用。此外，要大力发挥政府在推广可再生能源建筑应用技术上的功效。综合运用法律、行政和经济手段鼓励该技术的使用。为推进可再生能源建筑技术的
应用，必须在未来乡村城市化与社会主义新农村建设过程中，逐步完善可再生能源建筑应用技术法律体系，把完善建筑节能减排的制度保障作为首要任务。参考文献：
[1]李慧，荀振芳.我国可再生能源管理体制现状、问题及完善
对策[J].中国电力教育，2010.9.
[2]中国城市科学研究会.绿建筑2010[M].中国建筑工业出
版社,2010.3.
[3]葛一春，屈峰.冯莉地源热泵与建筑节能[J].陕西建筑，2007.12.
[4]徐国英，张小松等.可再生能源在建筑节能中的应用[J].新
能源与新材料，2006.3.
48v转12v
表1
系统名称优点
缺点
单位面积初投资/元碎花刀刀
埋管式土壤源热泵系统系统运行稳
定，无地下水
污染风险
前期工作量大，需要
对地质情况进行测
试，对土壤条件要求
高，造价偏高350～450
地下水地
源热泵系
统
造价低，占地面积少浪费地下水资源，回灌问题不好解决，容
易造成地面塌陷，环
境压力量大；长期大
量使用系统效率有可能降低，存在风险300～400
机器人 单片机地表水源热泵系统相对投资少，泵耗能低，维
修率低，运行
费用少，运行
稳定可靠，环境效益显著受地域、资源条件限
制，海水源防腐蚀问
题突出
200～300
污水源热
泵系统
水量稳定，水温水质有保证一般污水处理厂离
居民区距离较远，管
线改造复杂150～200
热电厂循环冷却水热泵系统水量稳定，水
温水质有保
证
管理机构整合困难、
管线改造复杂
150～200
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