太阳能房屋不怕停电(组图)

http://www.sina.com.cn 2003年09月05日08:37 环球时报

伦斯勒工学院开发的新型太阳能房屋内部效果图

　　本报驻美国特约记者余晓葵

　　不久前，伦敦、纽约、多伦多的大停电事件使人们更深刻地认识到传统电网的负荷之重，这也给一些新能源项目带来了机遇。最近，在工业开发领域享有盛誉的美国伦斯勒工学院开发出一种“太阳能窗系统”，它的实用性比传统太阳能设备大大提高。如果今后人们都住在这样的太阳能房屋里，对传统电力的依赖就能明显减少。

　　供暖、制冷和照明全解决

　　“太阳能窗系统”又称为“动态凉窗系统（DSWS）”，是为商业建筑设计开发的。该系统被设计成遮阳天窗的形式，它将阳光的能量转化为可储存的能量，可有效地满足一栋建筑里的供热、制冷和照明需求。这一系统既可以安装在新建筑中，也可以在旧建筑中加装。

　　具体来说，“动态凉窗系统”由嵌入两个大玻璃天窗的多个透明塑料板构成。每个塑料板上都有几十个小型金字塔形的模块，这些模块能够追踪太阳光的运动。每个模块上都有一个小型的太阳能电池，负责收集光热，并将其转化成可用能量，运转发电机。装在房屋外部墙上和屋顶的传感器能确保模块总是对着太阳。

　　除了满足建筑内供热、制冷和人工照明的能源需求外，这一系统还能把剩余的能量传送到需要的地方或者储存在电池组里，以备后用。

　　这么多太阳光照射到房间里，会不会让人感到太刺眼呢？不用担心，“动态凉窗系统”还具有去除有害光线的功能。它把过于强烈的太阳光挡在外面，并加以吸收，让有利于人体的光线透入建筑内。

　　新材料更小更高效

　　传统的太阳能转换设备通常使用4平方英尺（1平方英尺约合929平方厘米）的硅制太阳能板，建筑物上装有这样的“大家伙”会显得有点笨重。由伦斯勒工学院开发的新材料，不仅能大幅压缩太阳能设备的体积，还可以使能量更为高效地利用。据介绍，“动态凉窗系统”使用的与普通太阳能板具有同样能力的太阳能模块只有1平方厘米大，由半透明的塑料透镜制成。新材料的运用使得太阳能建筑看上去更“清爽”了。

　　太阳能房屋多种多样

　　1973年石油危机的爆发，让发达国家开始严肃地考虑太阳能利用问题。为减少对煤、石油、天然气等不可再生能源的依赖，1974年，首届国际被动式太阳能大会召开，各国开始探讨太阳能供热等问题。太阳能住宅的研究也从此逐步升温，并在20世纪90年代达到一定水平。设计师们将太阳能技术与其他节能技术相结合，提出了各式各样的低能耗、能源自给的建筑设计方案。

　　1992年，丹麦科学家设计出的斯科特帕肯低能耗住宅备受世人关注，并获得1993年的“世界人居奖”。该建筑技术措施主要包括：外墙、屋顶、楼板均设保温层，使用热传导系数较小的门窗玻璃；利用智能系统对太阳能和常规供热系统进行调控，使热水保持恒定温度；利用通风系统和夜间热补偿等技术减少住宅的热散失；安装能量表、双道节水阀装置及具有热回收性能的节水设备；用雨水槽将雨水引至住宅区中央的小湖里，再渗入地下。这些技术措施的应用，使住宅小区的煤气、水、电分别节约了60%、30%和20%，而且改善了整个小区的环境。

　　在德国，建筑师利用高新技术设计出旋转式太阳能房屋。1994年，一位建筑师把自己的住房设计成向日葵那样，能随阳光转动。此房屋安装在一个圆形底座上，由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮。该房屋底座在环行轨道上以每分钟转动3厘米的速度随着太阳旋转，当太阳落山以后该房屋便反向转动，回到初始位置。屋顶太阳能电池产生的电能1.3%被旋转电机消耗掉，而它所获得的太阳能量相当于不能转动的太阳能房屋的两倍。这也是欧洲第一座由计算机控制的太阳追踪住宅。

　　日本1995年在九州市建成了首栋环境生态住宅，它是依据日本环境生态住宅地方标准的要求建造的。这栋住宅的温热水由装在大楼南侧的太阳能集热器提供。这种太阳能集热器即使在下雨天也能将水加热到约55度。住宅前还装有风车，风车发电可为公共场所照明提供辅助电源。据估算，每个住户一年可节约5.7万日元的空调电费和煤气费。另外，室外停车场的地面混凝土具有良好的透水性，可以用来储备地下水。

　　太阳能清洁而又取之不尽，向太阳要能源已是大势所趋，太阳能技术的研究开发无疑也成了各国科技竞争力的重要内容。

传统的太阳能房屋　　