在农村建设中运用太阳能建筑一体化技术的趋势分析
1、市场前景
随着国民经济的快速发展，能源需求量日益增加，能源利用情况紧张，而常规能源的大量使用必将对环境造成不利影响。太阳能作为主要的可再生能源，取之不尽，用之不竭，同时又不会增加环境负荷，将成为未来能源结构中的重要组成部分。我国太阳年辐射总量平均在3300～8300兆焦/（平方米？年），全国2/3以上地区年日照小时数大于2000小时，属太阳能资源丰富的国家之一。太阳能应用技术在住宅中的使用相当成熟，北京新农村改造项目中太阳能与建筑一体化技术的成果将为我国北方地区农村的民居改造提供经验，该项目清洁、节能、安全，具有较好的推广前景。我国太阳能资源丰富，全国大部分地区适合应用太阳能供暖/生活热水系统。
太阳能集热器的优越性早为人们所认同，并有多年的使用经验。但在住宅建筑中往往将其作为一种设备支架或挂附在建筑物的墙面、屋面上，其特立独行的模样影响了建筑的观瞻，以至于许多地区从整顿市容的角度出发要求拆除群众自发安装的太阳能集热装置。在现代化农村建设中，可能就不存在上述的问题。
2、案例分析
北京市平谷区将军关新村在新农村改造项目中，利用“太阳能与建筑一体化技术”，解决新民居的生活热水和冬季供暖问题。自2005年8月份入住新村以来，该太阳能系统运行可靠，使用方便，提高了住户生活品质。北京市平谷区将军关新村新农村改造项目是平谷区委、区政府提高农民收入和改变农村现状、保护当地自然环境、改变农民居住生活条件的一项重要措施，使改造后的新农村成为体现北方山村自然特色的、农民户户增收的新型民俗休闲旅游度假村。项目以减排温室气体和节能、经济适用为目的，尽可能利用太阳能等可再生能源，解决民居冬季供暖和全年生活热水问题，并要求能源设备与建筑结合，与环境相协调。示范建筑面积约140m2，选用面积22m2的太阳能集热板，贮热水箱500升，系统初投资21041元。
3、技术原理
太阳能供热水系统按其集热、储热和辅助加热方式分为三种：1.单机太阳热水器，即分户集热、储热、辅助加热；2.集中式中央太阳能供热水系统，即集中集热储热、集中辅助加热或分户辅助加热；3.半集中方式，即集中集热、分户储热和辅助加热。
3.1单机入户系统
家用太阳热水器的特点是用户单独安装、独立使用，太阳能热水系统相对简单，且互不干扰。由于不存在计费问题，物业管理方便，但用户辅助加热部分耗能大，综合造价与同档次的中央热水系统相比相对较高；因无可靠的回水系统，供水管路存水变凉造成热能浪费，热水资源无法共享使系统资源不能充分利用；系统管道较多，与建筑配合难度较大。该系统适用于统一安装的多层建筑。
单机入户的供水系统中有两种形式，一种是集热器与水箱一体，白天水在集热器中加热后存储在水箱中，用水时采用落水法或顶水法取水；另一种为分体式系统，换热介质通过循环泵在集热器和水箱内换热盘管中循环，将太阳热能传递到水箱中，用水时靠自来水水压将热水顶出。该种形式水箱与集热器分离，容易与建筑配合以实现与建筑的一体化。
3.2集中集热储热系统
集中式中央太阳能供热水系统的特点是集成化程度高，集中储热方式利于降低造价并减少热损失，辅助加热系统集中利于补热；热水系统供应管路简单，合理的干管循环回水保证供水品质，实现各用水终端即开即热；对于住宅小区，集中式系统相对分户系统有初期投资少、集成化程度高的优势，模块化的集热器与建筑结合也比较美观。但该类系统集中运行一旦出现故障，用户热水将不能得到保证，且用户使用前需放出较多冷水。该系统在用水时间上可能受系统运行方式影响，当24小时供热水运行费用太高时，改用定时供热水将使用户用热水受到限制。
为解决以上问题，可在上述系统中将集中辅助加热方式改成分户加热方式。该方式运行成本低，能实现太阳能热水的免费供应，但同时也会出现个别用户大量使用热水造成其他用户的热水量减少的现象，需采用经济手段解决用水平衡。
该方式在用水时间上不受限制，能实现24小时供热水，而且集热系统出现故障也不会对用户使用造成影响。
3.3半集中式系统
该类系统类似于中央空调系统。集热器集中集热，循环泵将热水输送到每个用户的承压水箱中，通过换热盘管对水箱中的水加热。当需要用水时，若水箱中的水温没有达到设定温度时启用辅助加热；各户单独使用，热水资源分配均匀，且白天部分用户用掉箱中热水后，水箱中的冷水还可以得到一定的热能；集热部分可承压运行，系统闭式循环可避免因水质引起管路和集热器结垢，运行控制方式简单。该系统的最大特点是将热水储存于每户中，这样可以减少水箱占用屋面或地下室面积，整个系统的管路在建筑中也不影响建筑美观。此系统目前并无应用实例，属创新概念。
4、小结
太阳能建筑一体化成为当下众多太阳能企业追逐的目标，并将其作为企业的重点攻关项目。然而，太阳能在以楼房为安装主体的一体化实施过程中遭遇到了来自房地产建筑单位、当地政府管理部门以及太阳能企业自身技术的制约，使太阳能建筑一体化概念更多的停留在书面的文字上或者宣传的广告中，而事实上并没有几家企业在这个概念中获得实际的收益。
由于我国存在广大的农村市场，而且长期以来农村的冬季取暖依靠煤炭、柴草等，目前还没有一家太阳能企业在农村开展利用太阳能取暖的建筑一体化项目。当然，这种状况的形成有着现实的背景：太阳能企业的经营以营利为目的，产品的推广和销售占用了极大的成本，使得农村市场的产品价格高昂，这种现状造成太阳能推广的速度很低；开拓农村市场可能意味着利润率的降低；企业缺乏对农村市场的认知。
如上这些问题每一条都是企业所不愿看到的，所以对于农村市场常常是在城市市场竞争达到白热化之后才会引起企业的关注。
尽管如此，具体到太阳能建筑一体化的问题，却可以发现以农村市场为突破口的优势：煤炭这种农村取暖主要原料价格的上涨使得农村的冬季采暖的成本日益增加；农村和城镇人口交流的增加使得农村生活方式日益城镇化，其生活方式越来越趋向于城市生活方式――这就使得越来越多的以煤炭和煤炉这种冬季采暖方式可能被广为替代，而目前并没有比太阳能采暖更好的替代产品；农村的庭院式建筑方式对于太阳能采暖设备的安装使用极少会存在空间的问题；农村以成本和实用为其考虑问题的主要目标，较少考虑美观性等问题；农村对于住宅的建设通常主观随意性较强，其建筑设计的科学性、宜居性、成本性、专业性等问题相互结合和影响，都在某种程度上降低了农村建筑的舒适性、美观性等，统一、集约的建筑设计将很大程度上提高美观度、舒适性、降低成本。
假如能够将目前市场上热销的太阳能热水器应用到农村冬季采暖问题上，解决农村的冬季采暖问题。一方面，可以减少煤炭等的实用节约能源；另一方方面，可以减少农村冬季采暖的燃烧所带来的环境污染问题；更为重要的是，可以改善农村生活环境，提高农民的生活质量，缩小农村与城市由生活方式所带来的差别。
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