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光伏發(fā)電助力被動(dòng)房實(shí)現(xiàn)零能耗

   2019-10-23 中國(guó)能源報(bào)12390
核心提示:在德國(guó)弗萊堡市郊區(qū)的沃邦社區(qū),有一棟向日葵房,這棟房子可隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行,每小時(shí)水平旋轉(zhuǎn)15,無(wú)論是50℃的炎炎夏季,還是零下
在德國(guó)弗萊堡市郊區(qū)的沃邦社區(qū),有一棟“向日葵房”,這棟房子可隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)行,每小時(shí)水平旋轉(zhuǎn)15°,無(wú)論是50℃的炎炎夏季,還是零下20℃的嚴(yán)寒時(shí)節(jié),沒有暖氣和空調(diào)設(shè)備的向日葵房?jī)?nèi)都能保持15℃—25℃的宜人溫度。這是記者近日在第23屆國(guó)際被動(dòng)房大會(huì)上聽到的案例。

這棟向日葵房其實(shí)就是近年來(lái)在節(jié)能建筑領(lǐng)域常被提及的“被動(dòng)房”,“冬無(wú)暖氣、夏無(wú)空調(diào),持久恒溫,舒適節(jié)能。”是被動(dòng)式建筑的神奇之處。如今,被動(dòng)房在采暖和制冷相關(guān)環(huán)節(jié)的節(jié)能率已高達(dá)90%,除依靠高效的新風(fēng)系統(tǒng),保溫性、隔熱性能好的維護(hù)結(jié)構(gòu)外,充分利用可再生能源,也是助力被動(dòng)房邁向零能耗的重要手段。

“向日葵房”產(chǎn)出能源量

是其能耗的5倍


如何讓被動(dòng)房利用可再生能源供給房屋用能,并保持室內(nèi)舒適度?德國(guó)給出了自己實(shí)踐成果。

據(jù)了解,沃邦社區(qū)是歐洲為數(shù)不多的自行車數(shù)量超過(guò)汽車的社區(qū),也是唯一一個(gè)家庭用電量和發(fā)電量實(shí)現(xiàn)平衡的社區(qū),綠色節(jié)能體現(xiàn)在社區(qū)的每一個(gè)角落,其中向日葵房是最大的亮點(diǎn)。整個(gè)向日葵房呈圓柱形,四周采用了大面積的三層保溫玻璃,在建筑中心則安置有帶動(dòng)建筑旋轉(zhuǎn)的滾動(dòng)軸承。只要天一亮,整座房屋就會(huì)迎著太陽(yáng)緩緩轉(zhuǎn)動(dòng);夜幕降臨時(shí),房屋將慢慢復(fù)位。“通過(guò)360度的旋轉(zhuǎn),建筑能夠最大程度吸收太陽(yáng)能。”德國(guó)弗萊建筑集團(tuán)中國(guó)區(qū)負(fù)責(zé)人王甲坤說(shuō)。這類向日葵房既能充分利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)房屋運(yùn)動(dòng),保證房?jī)?nèi)的日常供熱和用電,又能將光能儲(chǔ)存,供陰天和夜晚使用。

除此之外,向日葵房的屋頂上還有一片由60塊太陽(yáng)能光伏板所組成的“太陽(yáng)之帆”,光伏板總面積為54平方米,其高峰時(shí)輸出功率可達(dá)6.6kW,建成以來(lái)平均每天可發(fā)20多度電。“太陽(yáng)之帆”不受建筑自轉(zhuǎn)影響,可以適應(yīng)不同太陽(yáng)位置與高度的角度自行旋轉(zhuǎn),使其比一般固定式的太陽(yáng)能板多吸收30%—40%的太陽(yáng)能。據(jù)了解,這棟向日葵房利用可再生能源產(chǎn)出的能源量是該建筑所需能耗的5倍,真正實(shí)現(xiàn)了建筑零能耗。

被動(dòng)房多能互補(bǔ)

耗能是傳統(tǒng)建筑的10%


自沃爾夫?qū)?middot;菲斯特于1991年在德國(guó)達(dá)姆施塔特建成世界上第一棟被動(dòng)式房屋至今,德國(guó)在被動(dòng)房上的探索實(shí)踐已近30年。而這一概念和技術(shù)落地中國(guó)也有近10年時(shí)間,如今在中國(guó)的被動(dòng)房項(xiàng)目越來(lái)越多,本土化的創(chuàng)新應(yīng)用也日漸廣泛。吉林建筑科技學(xué)院的科研樓就是其中之一。

吉林建筑科技學(xué)院科研樓是我國(guó)首批超低能耗建筑標(biāo)志性項(xiàng)目,也是嚴(yán)寒地區(qū)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)被動(dòng)房多能互補(bǔ)的案例。它利用地?zé)崮堋⑻?yáng)能、風(fēng)能等多種可再生能源,形成了多能互補(bǔ)系統(tǒng)。吉林建筑科技學(xué)院副校長(zhǎng)陶進(jìn)介紹說(shuō),“我們采用地?zé)崮芄幔?dāng)時(shí)項(xiàng)目打了122口井,平均井深為100米,但考慮到嚴(yán)寒地區(qū)冷熱負(fù)荷不均勻,會(huì)導(dǎo)致土壤熱失衡,所以我們采用了太陽(yáng)能的光熱補(bǔ)償。夏季時(shí),土壤溫度相對(duì)較低,可直接用來(lái)制冷,太陽(yáng)能產(chǎn)生的熱則可以儲(chǔ)存到地下;而在冬季,一旦地?zé)崮艿陀诠┡螅托枰幂^熱的太陽(yáng)能熱水來(lái)加熱源側(cè)供水。”

除了地?zé)崤c太陽(yáng)能的互補(bǔ),風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電也是科研樓綠色節(jié)能的一大亮點(diǎn)。“我們采用微風(fēng)力發(fā)電機(jī),將其發(fā)的電直接并網(wǎng),其次我們還對(duì)風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)時(shí)發(fā)電功率、發(fā)電曲線、發(fā)電數(shù)據(jù)進(jìn)行跟蹤。據(jù)2018—2019采暖季的測(cè)試顯示,科研樓項(xiàng)目的可再生能源利用率已達(dá)到了156.5%。相較于其他傳統(tǒng)建筑,其能耗只相當(dāng)于傳統(tǒng)建筑的10%,節(jié)煤減排量相當(dāng)于每年多種3600棵樹。”陶進(jìn)說(shuō)。

有業(yè)內(nèi)人士表示,實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿鹊母咝Ю茫畲罂赡艿睦每稍偕茉创鎮(zhèn)鹘y(tǒng)能源,這是低能耗建筑邁向超低能耗、零能耗的必然趨勢(shì)。未來(lái),“被動(dòng)房+多能互補(bǔ)”模式將釋放更大的潛力。 
 
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