168体育太阳能应用原理人类社会现在完全依赖着能源消耗。没有石油，汽车就不能奔跑；缺少了电力，电器就无法运转在现代人类生活的每一个角落，都能感受到矿产能源的重要性；而一旦失去了电力，整个现代文明都将黯然无光。

　　太阳能应用原理人类在过去的200年里消耗的能源，竟超过了这之前人类历史的能源消耗总量。而其中的绝大部分又都集中在20世纪后半叶。人类社会现在完全依赖着能源消耗。没有石油，汽车就不能奔跑；缺少了电力，电器就无法运转--在现代人类生活的每一个角落，都能感受到矿产能源的重要性；而一旦失去了电力，整个现代文明都将黯然无光。然而，正如上图所表示的情况，人类的发展已经接近了极限。如果发达国家的能源消耗继续增长，而发展中国家又争相步其后尘，大气中的温室气体浓度将不断上升，地球环境必将陷入更深刻的危机。在全球近40年来的二氧化碳排放量中，发达国家占了近90%。这些国家本应在节能环保领域给全球以示范，但国民一旦尝到了舒适便利的现代生活滋味以后，就决不愿再放手，致使能源消耗有增无减。现在，发达国家普遍面对一个矛盾--人们对舒适生活的追求导致对能源的过度消耗。尽管各国政府一再倡导节省能源，但似乎起效甚微。在人们追求舒适的面前，节能运动所强调的“忍耐哲学”显示得有些软弱无力。既不给环境增加负担，又能尽情享受舒适生活，这无疑是人人都会满意的理想生活模式。就像《伊索寓言》里的故事描述的一样，无论北风如何使劲地吹，也只有让行人把大衣裹得更紧而已；只有靠太阳的力量，才让人自愿把大衣脱下来。问题在于，人类对太阳能的利用，究竟能达到何种程度呢？人们都清楚太阳有着无穷的能量。但与电力等高度集中的能源相比，太阳能显得分散。再加上雨、雪、阴天等天气因素，太阳能可以说是个“捉摸不定的巨人”。目前我们所明确知道的是，家用能耗的一大半（因地区条件及生活方式而异，但平均在70%左右）都属于低级热能。暖气的温度一般在20左右；制冷降温的场合，一般只要比室外温度低5左右，就可达到体感舒适的温度而沐浴用的热水温度多在40左右。和必须使用高度集中电力的电脑不同，暖气、冷气、热水器等都只需要较低级的能量。但在现实生活中，为了使室内温度保持在20左右，人们却消耗着数十倍能量级之高的能源。这无疑是巨大的浪费。我们并非要否定高级能源的价值，但如果一味地依赖高级能源，随着信息时代的到来，人类社会所需要的能量将不断增加，能源危机也将深化。面对这一现实，我们坚信在家用低级热能方面，应该更积极地发挥太阳能的潜力。但是，如果只依靠太阳能来提供家庭生活所需的全部能源，在目前的技术水平下，所谓的装置设备体积庞大，投入产出比率也低，因此人们必须寻找更明智，更现实的方法来利用太阳能资源。除了选择合适的用途，还必须考虑从能量生产地到使用地距离。在高级能源到达最终使用地之前，要经过采掘、制造、储藏、输送等一系列复杂的过程，并在其中损失许多能量，此外，在大气污染，放射性废物的处理等方面也有很多棘手的问题等待解决。针对这些问题，OM太阳能系统直接利用照耀在人们头顶上的太平方米的地面所吸收的太阳辐射能量约为1千瓦。不用从遥远的地方输送，也无须依靠庞大的机械装置，在我们的屋顶之上就有一个能量宝库。白天照射到地球的太阳光，其热量在夜晚以辐射波的形式散发到宇宙之中。在这样的机制下，地球保持着热量的收支平衡。OM太阳能系统，把自转着的地球当作“家”，不滋生污染，是植根于地球生态平衡环境之中的绿色科技。图中显示的是在到达个人住宅之前热能所经历的能量转换过程。要把在发电站制取的能量送到个人住宅，必须以电力的形式进行传输。为此不得不先把从火力和原子能获取的热能转换成电能，然后再次转换回热能。OM太阳能系统利用照耀在人们头顶的太阳能。不论您身在世界何处，都无需进行能量传输，可现时现地直接利用太阳能。太阳这一无限的能量源泉168体育，完全可以满足家用低级热能的需要。OM太阳能屋面通过双层结构屋面聚集太阳辐OM太阳能系统主要采用屋面聚集太阳辐射热量的方式。与常见的太阳能热水器不同，加热的对象是空气。在可以利用窗口阳光直射的地区，其收集到的热量也加以综合考虑。利用屋面聚集到的热能，并加以巧妙地控制，就可以灵活地利用太阳能来调节室温，达到冬暖夏凉的效果。OM太阳能系统的巧妙之处就在于屋面的双层结构。室外的空气从屋檐口进入集热空气层，在沿着屋面上升的过程中被太阳光加热，依据热空气上升的自然规律向屋脊管道口汇集。而设置在屋面上的钢化玻璃层，尽管本身并没有特殊的机械装置，但却可以达到提高空气温度的效果。虽然各地区的气象条件不同，会导致集热温度存在一定的差异，但即使是在寒冷的地区，在阳光充沛的晴天，也可以达到50～70。在屋面被加热的空气，进入到OM控制箱。控制箱里安装有风机、热水盘管、以及将热空气引导入室内或排除室外的挡板，这是OM太阳能系统中唯一的机械部分。通过它推动着热和空气的流外置管道方式详细图这是在屋脊上安装集热管道和控制箱的方式。由于集热与控制部分都使用预制件，具有安装方便、性能稳定、成本低廉等优势。图中的序号表示空气流动的顺序，请按照顺序阅读。序号部位名称说明外界空气入口外界空气从屋檐进入屋面系统内部。集热空气层空气在被太阳辐射能加热的同时缓慢上无玻璃集热面利用屋面收集太阳辐射热能。玻璃集热面使用玻璃集热面使集热空气温度迅速上集热管道由太阳能加热的空气由此进入控制箱。控制箱通过小型风机，将热空气引入室内管道。太阳能电池板利用太阳能发电来驱动风机。分配箱通过适当的分配及选择风口大小，使太阳能集热空气传送至整个住宅内部。10室内送风管道热空气由此被送至室内各处。11送风口热空气由此流入室内。12直射太阳光利将透过窗口直接照射入室内的太阳辐射热蓄存在地板（大理石质地等）下。OM太阳能系统的诞生故事建筑家的创想OM太阳能系统的一个特征在于，它的创意来自一位建筑家--奥村昭雄。他将独特的视线投到了住宅的室内气候上，把热与空气作为建筑的一个有机组成部分，融入到他的设计中。凭借独具开拓性的设计，奥村昭雄创造了很多成功的作品。比如，1962年在东京经他设计建造的大楼，与同等规模的大楼比较，节油率达到了35%。在第一次石油危机爆发以前，节能意识还非常淡薄的时代，他的作品体现了极大的前瞻性。OM太阳能系统的昼夜转换人们在冬天和夏天会穿着不同的服装，就是在一天之内，随着时间从早晨向中午、再向夜晚推移，气温也随之不断发生变化。人们在生活中自然地适应着这些变化，与此相同，OM太阳能系统也适应自然的节奏，转换着运行模式。OM太阳能系统的白天运行状态（冬季）白天，开启切换挡板，经太阳辐射能加热的空气依次通过集热管道，控制箱，流入室内管道。OM太阳能系统的夜间运行状态（冬季）日落后，集热过程结束，切换挡板关闭。白天热空气通过地板和墙壁时储存起来的热量，能够提高室内的温度。OM太阳能系统的四季运行随着地球与太阳的相对位置的变化，产生了季节的推移，昼夜长短及气温高低等变化。纬度越高，昼夜长短的差别和季节的温差也越大。因此，热带地区的气温变化较小，年间平均温差只有5左右，温带为10～20，寒带则超过了30。在热带，一年通常分为雨季和旱季两个季节。而温带则春夏秋冬，四季分明。到了寒带，实际上没有了春季和秋季，从夏到冬，再从冬 到夏，温度变化十分剧烈。 下面，让我们一起来看看一温带地区为例的OM太阳能系统的全 年运行模式。 OM太阳能系统的春季运行状 春季，可以通过OM 太阳能系 统来取暖或采集热水，根据每 天的天气情况可以自由选择或 组合这两种功能。 夏季，使用 OM 太阳能系统来 采集热水，将多余的热量排出 室外。除了使用 OM 太阳能系 统，还可以利用树荫（落叶乔 木），在窗外设置遮阳设施等多 种方法来获得凉爽的室内环 OM太阳能系统的秋季运行状OM太阳能系统的冬季运行状 秋季和夏季一样可以利用太阳能来取暖和采集热水。庭院里 的树木开始落叶，人们也开始 准备冬天的到来。 冬季，经过太阳能加热的热空 气流入室内，不仅使室内变得 温暖，同时也提高了住宅的热 容量。夏季遮阳的树叶已经凋 落，阳光又可以直射到室内。 供应暖气 热空气通过控制箱后，经过室内送风管道，被输送到房间内，或 送入地板下面，将其热量储存在建筑物内部。这些热量提高了建筑的 基本热量，不足的部分用辅助供暖设备进行补充。保持温暖的居住环境，需要保证建筑物有良好的气密性。然而气 密性的提高会导致自然换气量的减少，使室内空气变得混浊。目前， 有机化学物质造成的室内空气污染问题正引起人们的关注。 OM太阳能系统具备在供暖的同时进行换气的双重功能，给人们 一个温暖而健康的居住环境。内墙蓄热方式 钢筋混凝土或砖墙结构的房屋其热容量是比较大的，利用其内墙 储存热能，提高房屋的基本热量（用来比喻的话，就是增强基础 体力），再利用辅助供暖设备实现舒适的室内环境。夏季的排热、遮阳、取冷 OM 太阳能系统采用架空屋面及保温结构。利用这种结构可实现下列 效果： 由于热空气具有上升的自然趋势，从屋檐口进入集热空气层的热空气自然向外流出。 屋面的隔热功能有助于减缓屋面下混凝土层的压力，防止热胀冷缩引起的损伤。 在夜间及室外气温较低的地区，可利用夜间辐射降温，引入室外冷空气。 防暑降温（白天） 防暑降温（夜间） 利用太阳能制取热水后，多余的热量被排出室外。 通过把室外的凉风送入室内，获 得凉爽适意的室内环境。 OM太阳能热水 当热空气通过控制 箱内的热水盘管时，加 热循环流动的不冻液， 其液体与热水箱中的热 交换盘管相连，从而制 取热水。根据各地气候 条件的不同，制热水的 性能存在一定差异。一 般情况下，春季到秋季 期间，足以将水加热到30～50。在冬季，由于优先保证暖气的供应，制取热水比较困难，一般只能得到温水。然而，一旦利用太阳 能将水温提高到一定程度，再加热就十分容易，并可以节省加热所需 的能量。这与利用太阳能取暖提高建筑基本热量是同样的原理。

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