建筑一体化太阳能 热利用技术集成与实践 翟晓强 上海交通大学制冷与低温工程研究所

报告内容 太阳能热利用相关背景与重大意义 太阳能热利用技术研究及应用现状 太阳能建筑一体化设计途径 太阳能建筑一体化技术集成与实践 太阳能建筑一体化技术集成与系统发展方向

一、太阳能热利用相关背景与重大意义 建筑节能、环境保护 太阳能资源开发潜力巨大 全社会尤其是建筑领域的节能减排问题 太阳能品位与生活热水、采暖热源品位匹配，与空调具有良好的季节适应性 太阳能产业健康发展的必然需求

二、太阳能热利用技术研究及应用现状 太阳能热水技术 太阳能热水器年平均增长率 30% 保有量 1.936亿m2 (2011年) 太阳能采暖技术 太阳能地板辐射采暖 太阳能空调技术

太阳能热利用技术主要研究成果 太阳能热水技术 国家建筑设计规范：《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》 （GB/T 50364-2005 ） 国家建筑标准设计图集：《太阳能热水器选用与安装》（06J908-6） 太阳能采暖技术 国家建筑设计规范：《太阳能供热采暖工程技术规范》（GB 50495-2009） 太阳能空调技术 国家建筑设计规范：《民用建筑太阳能空调工程技术规范》

太阳能热利用技术应用现状 太阳能热水技术已走进千家万户 太阳能采暖技术逐渐得到推广 太阳能空调技术尚处于示范阶段

太阳能制冷技术分类

我国太阳能吸收式空调系统应用现状 “十·五”科技攻关项目 “九·五”科技攻关项目 山东乳山100kW太阳能空调 广东江门100kW太阳能空调

太阳能吸收式空调系统主要技术参数 技术参数 广东江门 山东乳山 集热器类型 平板集热器 真空管集热器 集热器面积 500 m2 540 m2 制冷机组 两级LiBr 吸收式制冷机组 单效LiBr 吸收式制冷机组 额定制冷量 100 kW 热源温度 75 oC 88 oC 冷冻水温度 9 oC 8 oC 空调面积 600 m2 1000 m2 辅助热源 燃油锅炉

太阳能吸收式空调系统主要技术参数 技术参数 北京天普 北京北苑 集热器类型 真空管集热器 集热器面积 812 m2 655 m2 制冷机组 单效LiBr 吸收式制冷机组 额定制冷量 200 kW 360 kW 热源温度 75～90 oC 83～88 oC 冷冻水温度 12～15 oC 8～11 oC 空调面积 8000 m2 3000 m2 辅助热源 地源热泵 电锅炉

太阳能吸附式空调系统应用现状 太阳能吸收式空调适用于大型太阳能空调系统 太阳能吸附式空调适用于小型太阳能空调系统 2004年，上海交通大学成功开发硅胶－水吸附式制冷机组， 适用于小型太阳能空调系统。

三、太阳能建筑一体化设计途径 明装 嵌入式 半嵌式

太阳能建筑一体化设计途径 阳台 雨蓬 外墙

太阳能建筑一体化设计途径 建筑装饰 与建筑紧密结合

高层建筑太阳能建筑一体化解决方案 将太阳能集热器、水箱、空调室外机与阳台一体化

多层住宅可再生能源热水系统 集中式太阳能热水系统 集中－分散太阳能热水系统 分散式太阳能热水系统

四、太阳能建筑一体化技术集成与实践 住宅建筑太阳能热水技术应用实践 上海交通大学太阳能实验室 上海建科院生态公寓示范楼 上海建科院生态独立住宅示范楼 复地房地产示范别墅 上海三湘四季花城高层住宅

上海交通大学太阳能实验室 水泥瓦屋面架空 沥青瓦屋面

生态公寓示范楼 太阳能集热器与阳台一体化 0.7m高U型管式真空管太阳能集热器 辅助电加热 太阳能保证率60%

生态独立住宅示范楼 太阳能集热器与雨蓬一体化 0.7m高U型管式真空管太阳能集热器 辅助空气源热泵热水器 太阳能保证率60%

复地别墅1号楼 太阳能热水、地板采暖复合能量系统 10 m2真空管太阳能集热器 辅助小型燃气锅炉 运行模式灵活切换

上海三湘四季花城高层住宅 太阳能集热器与高层住宅阳台一体化 0.95m高U型管式真空管太阳能集热器 辅助电加热 太阳能保证率60%

公共建筑太阳能复合热利用技术应用实践 太阳能复合能量系统 上海建科院生态办公示范楼 江苏华扬太阳能有限公司职工食堂 上海交通大学太阳能实验室 山东皇明太阳能集团 上海世博国家电网馆 已完成设计项目 上海交通大学绿色能源实验室

生态办公示范楼 地板采暖、空调、强化通风、热水复合能量系统 90 m2 U型管式真空管太阳能集热器 60 m2 热管式真空管太阳能集热器

典型工况下的运行数据 夏季: 连续运行 8小时的平均制冷量 15.31kW ，最大制冷量 21kW 冬季: 工作时间平均地板温度 23.71 oC，平均空气温度 17.10 oC 过渡季节: 太阳能强化自然通风换气次数达 3 ACH 全年可实现生活热水供应 冬季太阳能保证率 56% 夏季太阳能保证率 75%

2006年度教育部 2008年中国国际 科学技术一等奖 工业博览会银奖 项目成果获得2006年教育部科技进步一等奖，和2008年中国国际工业博览会银奖等奖励。 2006年度教育部 科学技术一等奖 2008年中国国际 工业博览会银奖 26

江苏华扬职工食堂 地板采暖、空调、热水复合能量系统 250 m2 真空管太阳能集热器 15 kW太阳能空调 180 m2 地板采暖 全年为食堂提供热水

上海交通大学太阳能实验室 96 m2 U型管式真空管太阳能集热器 10 kW 吸附式制冷机组 170m2 地板采暖 冷辐射太阳能空调

山东皇明太阳能集团 80 m2 U型管式真空管太阳能集热器 10 kW 吸附式制冷机组

上海世博国家电网馆 150 m2 真空管太阳能集热器 为排队等候空间提供太阳能强化自然通风

已完成设计项目 天津奇信太阳能公司办公楼20 kW太阳能空调

上海交通大学绿色能源实验室介绍 围护结构介绍： 屋顶： 二层屋面：挤塑聚苯板，50厚，传热系数0.57 三层屋面：硬泡聚氨酯，80厚，传热系数0.31 外墙： 一、二层：保温幕墙系统，传热系数0.90 三层：保温幕墙系统，传热系数0.31 体形系数：0.21 窗墙比：东向0.62；西向0.6；南向0.55，北向0.12 外门、窗：Low-e中空，9mm，传热系数2.5 天窗： Low-e中空，9mm，传热系数3.0 内墙：200厚加气混凝土砌块 设计执行标准《公共建筑节能设计标准》

太阳能吸附空调系统 集热面积：60m2；硅胶-水吸附机8kW；辐射换热末端（4.3/2.7mm）24m2。

太阳能转轮除湿空调系统 集热面积：30m2；热力性能系数在0.7～0.9。

太阳能热利用技术实践经验与建议 新建住宅 在建筑设计阶段，考虑太阳能集热器与围护结构的一体化 既有住宅平改坡 一体化的太阳能集热屋面 公共建筑 推广太阳能复合能量系统，实现太阳能综合热利用

五、太阳能建筑一体化技术集成与系统发展方向 太阳能供热、制冷、通风系统与建筑的接口技术研究 太阳能集热建筑模块的研究与开发 太阳能与其它能源或高效热泵技术在建筑中综合利用的集成技术研究 太阳能相变蓄能技术 住宅用热泵/太阳能能源中心 。。。。。。

谢谢!