太阳能光电技术在现代建筑中的应用与发展

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  摘 要:随着我国经济的快速增长,综合国力的提升,使得我国国民的生活水平逐步提升,这就促进了我国现代建筑产业的直接发展,但是,快速发展的同时,也相应的暴露出了很多问题,比如说,由于建筑产业的修建需要消耗大量的资源,尤其是某些电力资源和水资源等消耗速度最为显著。针对这一情况,就需要相应的探索一种新型节能技术来有效的节约能源消耗,而太阳能光电技术就在这种趋势下临危受命,成为诸多节能技术当中的领头羊。本文就以太阳能光电技术在现代建筑中的应用与发展进行探讨,为相关的建筑工作者提供参考。
  关键词:太阳能光电技术;现代建筑;应用与发展
  能源的快速消耗已经成为现代建筑产业发展的主要问题之一,再加上城市化程度和城市人口不断加深,使得新能源的开发和利用已经成为必然趋势。而太阳能以自身独特的能源应用优势和特点,在众多新能源中脱颖而出,成为当代建筑产业中的能源新秀。对此,为了更好的发展现代建筑,就需要相应的加强太阳能光电技术在现代建筑中应用成效。
  1太阳能
  太阳能属于一种可再生能源,而且这种能源还是清洁能源,也就是在使用之后不会产生附属的危害物质。再加上太阳能采集的方式很简单,只需要对太阳的热辐射能进行收集即可。通常情况下,太阳能大多数在建筑产业中以发电或者是热水器等形式存在。
  太阳能从本质上来说,其实就是就是太阳的热辐射能,本身具有极高的能量,可以有效的转化为多种形式的能源。再加上化石燃料属于不可再生能源,每一次消耗都需要极为漫长的时间才能补充回来。而太阳能作为随处可见、随处可采集的能源,自然成为当下炙手可热的能源新秀。比如说,经过我国多年的太阳能能源转换研究,已经可以很好实现太阳能向不同形式能源进行转换,例如光电转换和光热转换等。
  2太阳能类型
  太阳能其实从广义上来说,不仅仅专指太阳的热辐射,还相应的包括有化学能、水能、风能等。而狭义角度上来说就是太阳辐射能的光电、光化学、光热等。目前来说,在我国的太阳能利用领域中,还是主要以光热和光伏的形式存在。
  其中光热就是结合一定的太阳能科技技术,将热辐能进行集合,并且对这种能量进行利用,转换化不同形式的生产能量,诸如热水、蒸汽、电力等都是最主要的转换形式。不仅如此,建筑物顶部安放太阳能聚合板也可以很好的对光热进行收集,只需要在迎光的地方放一些独特的光热收集建筑材料,就可以实现太阳能的收集和使用。
  光伏则是近几年流行的一种发电装置,这种装置通常以大范围的组合板形式存在,暴露在阳光直射的地方,当这些光伏板组件在阳光下存放一段时间后,内部的特殊发电回路就可以将太阳能转化成直流电。一般来说,我国现存的光伏组件,主要是由一种半导体材料构成的固体光伏电池,这种光伏电池具有相当良好的太阳能采集能量,并且,自身独特的构成还可以将收集到的太阳能实时转换为电能等不同形式的能量。比如说,我们现在经常看到的太阳能充电宝就是利用了这一特性,可以简单的将太阳能转化成电能。而稍微复杂一点的光伏系统所能提高的电能甚至可以维持一栋较小建筑物的灯光照明。如果再将这些光伏组件进行组合,扩大规模,可以在收集到相当客观的电力资源。再加上光伏组件本身是没有固定的形态的,我们可以对这些光伏组件进行表面形态的改变,或者是不同排列组合来让光伏组件更大面积的接触太阳能。以此来获得更多的能源。
  3太阳能的缺点和优点
  太阳能和我国绝大多数的能源一样,在具备诸多优点的同时,也相应的有着一定的缺点。
  3.1太阳能的优点
  太阳能的优点主要集中在无害、持久等几点中。
  其中无害则是太阳能最直接表现出来的优点之一,因为太阳光每时每刻都会照耀着我们,没有地方和区域的差异,只要是地球可以直接照射到太阳光的地方都相应的存在着太阳能,太阳能不仅无害,而且对我们有着不可忽视的作用,比如说,促进农作物生长、补充我们人体体内的一些微量元素等。
  太阳能来源于宇宙中的太阳,而依照太阳自身的核能速率来看,太阳内部所存储的氢容量极为丰富,据不完成统计,这些氢最低都可以维持上百亿年以上,而地球自身的寿命也不过才几十亿年,从这个角度上来说,太阳能可以说是取之不尽用之不竭的。
  3.2太阳能的缺点
  而太阳能的缺点也相当明显,比如说,由于太阳能最大的广阔性,使得太阳辐射能经过地球自身的臭氧层等一系列净化之后,所能抵达到我们采集层的辐射能已经很少了。再加上地球极为广泛的面积,使得实际的能流密度相当低,因此,我们现有的光伏组件往往面积极为广泛,但是,即便如此,除却某些极大规模的光伏组件之外,大多数国内的太阳能收集设备所能实际采集到的能源是极少的。
  同时,太阳能还有一个极为明显的特点,那就是效率低且投入成本高。因为构建光伏组件的材料往往都是价值较高的半导体材料,而这些半导体材料所能实际转化的太阳能效率往往很低,從而导致太阳能在我国现阶段的能源领域还是属于较为低迷的状态。
  4太阳能光电技术在现代建筑中应用的意义
  太阳能属于一种可再生能源,而且自身独特的能源形式,使得太阳能成为当代能源领域中的佼佼者。而由太阳能相应衍生出的太阳能光电技术更是在现代建筑中有着极为突出的应用贡献。并且,建筑物本身就大面积暴露在阳光之下,更是为太阳能光电技术的应用创造了应用条件。比如说,现在我们经常看到的太阳能热水器,就是在现代建筑当中应用的最直接表现。因此,太阳能光电技术在我国现代建筑中有着相当良好的应用前景和作用。
  5太阳能光电技术在现代建筑中的应用
  结合上文,我们充分的了解到了太阳能的相关概念和知识,并且,还在一定程度上对太阳能光电技术在现代建筑的应用意义进行了分析,对此,为了更好的加强太阳能光电技术在现代建筑中的应用成效,就需要针对太阳能光电技术在现代建筑的实际应用状况进行探讨。
  目前,我国太阳能光电技术在现代建筑中的应用还是主要集中在光电技术和光热技术两方面。
  其中光热技术在现代建筑中主要表现为太阳能热水和被动式太阳能采暖,这两项也是我们平常最能直接接触到的太阳能光电技术应用。而且光热技术已经在我国的现代建筑领域中有着相当成熟的应用表现,可以很好的对现代建筑进行功能性的加强和美观方面的提升。并且,随着我国经济实力和科学技术的不断改变,光热技术也相应的有了很多变化,比如说,现代光热技术开始逐步趋向于建筑群体化趋势方向发展,可以在为建筑提供热量的同时还能相应的产生一定量的电力资源。
  而光电技术在现代建筑中主要表现为光伏一体化系统,这种系统通常情况下的作用就是用来收集太阳能然后转化为电能。光电技术所涉及到的太阳能技术较多,一般会以太阳能采集发电机的形式放置于现代建筑物屋顶上,以此来进行能源转化,从而起到节能的作用。
  6总结
  综上所述,太阳能光电技术在我国的现代建筑领域中有着极为重要的应用前景和作用,对此,为了更好的发展我国的现代建筑领域,就需要相应的针对太阳能光电技术的实际应用状况进行分析,以此来促进我国现代建筑领域的进一步发展。
  参考文献
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