태양열건물은 관리실천의 발전 방향과 대책에 적용된다 (1)

1. 현재 우리나라 태양열 건물의 응용 분야와 발전 목표.

1. 태양열은 현재 우리나라 태양열 건축 응용 분야에서 무궁무진한 청정에너지로 2 1 세기 이후 인류가 기대할 수 있는 가장 유망한 에너지 중 하나이다. 건물에 태양 에너지의 응용은 현 단계에서 태양 에너지 응용이 발전 잠재력을 지닌 실용적인 영역이다. 현대건물은 난방, 에어컨, 온수 공급, 전력 공급 (조명 및 전기 포함) 과 같은 다양한 기능을 갖추고 있어 주민들의 편안함과 사용 요구를 충족시켜야 합니다. 태양열 건축 응용 분야의 과학 연구, 기술, 제품 개발 및 엔지니어링 응용 프로그램의 전반적인 목표는 일반 에너지 대신 태양 에너지를 이용하여 건물의 이러한 기능 요구 사항을 제공하는 것입니다. 세계 태양에너지 기술이 지속적으로 개선되고 발전함에 따라, 엄밀히 말하면 태양에너지 건물은 태양광을 이용하여 거주자의 편안함과 사용 기능을 충족시키는 데 필요한 대부분의 에너지 공급, 즉 건물에서 태양에너지를 종합적으로 이용할 수 있어야 한다. 우리나라는 현재 건축에서만 태양열을 부분적으로 이용할 수 있고, 합리성과 실용성 방면에서 해결해야 할 많은 문제들이 있으며, 세계 선진 수준에 비해 여전히 큰 차이가 있다. 특히 실제 엔지니어링 응용 분야에서는 더욱 그렇다. 현재 우리나라 태양열 건축 응용 분야에서 기술이 가장 성숙하고, 응용이 가장 광범위하며, 산업화가 가장 빠른 것은 가정용 태양열 온수기이고, 그 다음은 수동적으로 태양방을 가열하는 것이다. 태양열 온수 시스템, 태양열 난방, 에어컨, 태양열 태양광 발전 계통 연계 기술, 건물과 결합된 시범 공사가 완공되었지만 규모화 적용 수준은 매우 낮다. 전반적으로 태양열 집열 시스템과 건물의 결합, 태양열 온수, 난방, 에어컨의 건물 내 종합 이용, 태양열, 광전기 기술의 종합 활용은 현재 우리나라 태양열 건물의 주요 응용 분야이자 기술 발전 방향이다.

2. 태양열 건축 응용 분야의 발전 목표는 국제 선진 수준을 따라잡고, 각종 태양열 종합 이용 시범 건물을 건설하고, 전형적인 기초 위에서 보급을 촉진하고 국민 경제의 지속 가능한 발전을 촉진하는 것이다. 이것은 앞으로 우리나라 태양열 건축 응용 분야의 전반적인 발전 목표이다. 따라서 기술 진보, 경제 수준 등 종합적인 영향 요인에 따라 단계적으로 실시해야 한다. 먼저 기술이 가장 성숙하고 엔지니어링이 가장 널리 사용되는 태양열 온수기 (시스템) 의 건물 통합을 완료한 다음 태양열 활용-난방 에어컨, 전원 공급, 난방, 에어컨의 광열, 광전 종합 활용 기술 개발 및 엔지니어링 응용 프로그램을 완료해야 한다. 먼저 건축일체화 단일 기술 및 관련 제품을 개발한 다음 시범공사를 건설하고, 마지막으로 태양광 종합이용 건물의 보급을 실현하다.

둘째, 중국 태양열 건축 응용의 역사와 현재 상황.

1, 태양열 온수기 (시스템) 우리나라 태양열 온수기의 개발 활용은 1958 로 시작된다. 최초의 태양열 온수기는 베이징 건축설계원에서 개발해 베이징 파라다이스 강 농장의 공공욕실에 사용했지만, 발전이 더디다. 1970 년대 말 전 세계를 휩쓸었던 에너지 위기가 태양에너지로 대표되는 재생에너지를 석탄 석유 등 화석에너지의 대안으로 만들었다. 여러 해 동안 중국 정부가 새로운 에너지 이용에 대한 정책 지원과 과학기술 종사자들의 근면한 노력 덕분에 태양열 온수산업은 신흥산업으로서 과학 연구 성과를 생산성으로 전환하고 산학연구의 결합을 견지하며 빠르게 발전했다. 이번 조사활동에서 선정한' 중국 과학기술 (태양에너지) 자주혁신 10 대 기업' 중 하나인 베이징 칭화선에너지 발전유한공사가 대표적인 대표다. 이 회사는' 국가과학기술진보 2 등상' 을 수상해 자주지적재산권을 가진 특허 AL-N-AL 태양열 선별도금공예를 발명해 우리나라 진공관 태양열 집열기 산업을 창설하고 발전시켰다. 그래서 2005 년 세계 태양열 컨퍼런스에서

중국 태양열 온수기 산업은 1990 년대 말 이후 급속히 발전하여 생산량이 1998 년 350 만 m2/ 년에서 2005 년 15 만 m2/ 년으로 증가했으며 온수기의 총 설치 용량은1에서 증가했습니다. 태양열 온수의 비용은 전기나 가스/가스로 가열된 온수와 같거나 낮다. 이것들은 모두 중국 태양열 온수기/시스템의 진일보한 발전을 위한 토대를 마련했다.

그러나, 오랫동안 태양열 온수기는 주택이 완공된 후에야 사용자가 구입하여 설치한 것이다. 태양열 온수기가 도시에서 보급됨에 따라 이런 사용 방식에 따른 일련의 문제와 갈등도 점차 드러나고 있다. 특히 건물 외관과 주택 관련 사용 기능에 미치는 영향과 파괴로 인해 일부 도시, 동네, 단위에서 태양열 온수기 설치를 금지하는 관리 규정이 도입되어 태양열 온수기의 진일보한 발전을 심각하게 제약하고 있다. 따라서 태양열 온수기/시스템은 건축과 통합되어야 하는데, 이는 이미 태양에너지 이용학계, 공업계, 건축업계에서 의식을 형성하고 있으며, 국가 발전과 개혁위원회, 건설부, 성시 건설부와 같은 각급 정부기관의 대대적인 지지를 받았으며,' 10' 기간 동안 실질적인 진전을 이루었다.

"10 번째 5 개년 계획" 기간 동안 국가 과학 기술 연구 프로젝트 및 관련 국제 협력 프로젝트는 상당한 성과를 거두었습니다. 기존 제품의 기술적 진보를 바탕으로 시스템, 탱크, 지지 및 제어 부품의 재설계, 제품 안전, 신뢰성, 안정성 및 내구성에 대한 품질 관리를 통해 기존 태양열 집열기의 건물 통합에 대한 적응성을 높였습니다. Xinyuan 핫 플레이트와 같은 건물 구성 요소 태양열 집열기의 성공적인 개발; 각지에 견본 공사가 건설되어 건축일체화 실시에 대한 본보기를 세우고, 윈난리장 서명주 호텔, 쿤밍홍탑 김전원, 운남몽자현 홍죽원, 남녕 비취가든, 항주 롱아일랜드 녹색원 등 경험을 쌓았다. 이번 조사행사에서 선정한' 중국 건축과학기술 자주혁신 (태양에너지) 10 대 기업': 산둥 황명태양에너지주식유한공사와 쿤밍신원태양기술유한공사는 이들 시범프로젝트의 제품 공급 업체와 프로젝트 설계 시공 파트너다.

국가 "10 번째 5 개년 계획" 과학 기술 연구 프로젝트 "태양열 난방 및 냉동 기술 통합 및 시연" 도 건물 통합 태양열 온수 시스템 설계 소프트웨어 개발 및 표준 아틀라스 작성을 완료했습니다. 설계 소프트웨어의 기능적 포지셔닝은 기상 데이터베이스, 태양열 집열기/온수기 성능 매개변수 데이터베이스, 건물의 시공 방법 그래픽 데이터베이스, 4 개의 최적화된 설계 계산 기능 블록 등 엔지니어링 설계에 도움이 됩니다. 부하 계산, 시스템 설계, 장비 선택, 경제적 이익 분석 등의 기능을 통해 현재 시스템 설계의 기본 매개변수와 근거가 부족한 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.

10' 기간 동안 유엔개발계획서 (UNDP) 가 후원하고, 국가품질검사총국과 국가공인감독위가 승인, 중국에 태양열 온수기 국가품질감독검사센터 두 개를 설립해 각각 중국건축과학연구원 (베이징) 과 후베이 (후베이) 제품품질감독검사연구원 (우한) 에 설치됐다. 두 센터는 설립 이후 3 년간의 국가 제품 품질 감독 현장 검사, 제품 인증, 제품 품질 중재 등 주요 검사 임무를 완수하여 태양열 집열기/온수기 제품의 품질을 높이기 위해 산업 기술 발전을 촉진하는 데 중요한 역할을 했습니다. 중앙 집중식 검사를 통해 얻은 제품 성능 매개변수도 시스템 설계의 중요한 근거가 될 수 있습니다. 유엔재단 (UNF) 이 후원하고 건설부 표준할당사가 승인한' 민간건물 태양열 온수 시스템 응용 기술 사양' 은 같은 UNF 프로젝트의 지원을 받아 2006 년 6 월 5438+ 10 월 공식 시행됐으며,' 민간건물 태양열 온수 시스템 기술 매뉴얼' 도 발간됐다. 게다가, 일부 표준 설계 아틀라스도 편성되고 발행되었다. 이러한 표준, 사양, 설명서 및 아틀라스의 완성과 적용은 우리나라 건물 일체화 태양열 온수 시스템의 설계와 시공 수준을 크게 높여 건물 일체화 태양열 온수 시스템의 전 과정을 따라갈 수 있게 할 것이다.

정책 규정 측면에서 2006 년 6 월 5438+ 10 월 1' 재생에너지법

그러나 각지의 태양열 온수 시스템 건물 통합 발전이 불균형하여 약간의 오해가 있다. 대부분의 건축 설계원 및 부동산 개발업자들은 건물 통합 태양열 온수 시스템을 중시하지 못하고 있으며, 일부 태양열 온수기 업체들은 개념적으로 실질적인 노력을 기울이지 않고 있다. 이런 상황을 초래한 원인은 여러 가지가 있다. 그 이유 중 하나는 현재 중국 태양열 온수기 시장이 경쟁이 치열하지만 판매가 여전히 강하다는 것이다. 건축 일체화는 태양열 집열기의 기능 품질에 대해 더 높은 요구를 하였다. 제품 개조나 신제품 개발은 자금과 기술에 투자하기 어렵고 현재의 시장 조건 하에서는 동력이 부족할 것이다. 두 번째 이유는 전문 건축 설계원이 건축 설계의 주체로서 과거에는 태양열 온수 시스템 설계에 거의 개입하지 않았고 태양열 집열 시스템에 익숙하지 않아 필요한 기본 설계 매개변수가 부족했기 때문이다. 이로 인해 디자이너는 셀 수 없이 많은 것을 느끼고 근거 없는 디자인에 대한 열정이 부족했다.

세 번째 이유는 건물 통합 태양열 온수 시스템의 초기 투자가 부동산 개발업자가 부담해야 한다는 것이다. 개발비용의 증가가 주택 판매를 동시에 이끌 수 없다면 개발자의 적극성에 영향을 미칠 수 있다.

2. 태양열 난방, 에어컨은 국제적 용어에 따라 태양열 난방 방식을 주동과 수동의 두 가지 범주로 나눌 수 있다. 주동성은 태양열 집열기, 파이프, 팬 또는 펌프, 끝 냉각 장치 및 재생기로 구성된 강제 순환 태양열 난방 시스템입니다. 수동은 건물 방향과 주변 환경의 합리적인 배치, 내부 공간 및 외부 쉐이프의 교묘한 처리, 건축 자재 및 구조에 적합한 선택입니다. 겨울철에 태양열 열을 수집, 유지, 저장 및 분배하여 건물의 난방 문제를 해결합니다. 패시브 태양열 난방 원리를 이용하여 지은 집을 패시브 난방 태양집이라고 합니다. 주동적인 태양열 난방 시스템은 주로 난방 엔지니어가 완성하고, 수동 난방 태양집은 주로 건축가가 완성한다.

능동형 태양열 난방 시스템이 복잡하고 설비가 많기 때문에 초기 투자 및 정기 유지 보수 비용이 수동 태양열 난방보다 높다. 중국은 개발도상국으로 경제 발전이 상대적으로 낙후되어 있다. 국정에서 출발하여 과거에 채택한 정책은 수동적인 태양열 난방을 우선적으로 발전시키는 것이다. 1977 중국 최초의 수동 난방 태양방은 간쑤성 민근현에 건설되었다. 20 여 년의 노력 끝에 중국은' 65',' 75',' 85' 국가 과학기술 공관 프로젝트를 통해 세계 태양열 건축 기술의 도입, 소화, 흡수를 바탕으로 중국특색 이론, 설계, 시공, 테스트 및 평가 방법을 형성했다. 경제수준의 제약으로 우리나라 주동적인 태양열 난방 시스템의 발전은 줄곧 더디며, 최근 몇 년 동안에만 라사 기차역 태양열 바닥 복사 난방 공사, 청화선에너지 회사 사무실 건물 등 소수의 실험과 시범 공사를 마쳤다. 이런 태양열 난방 시스템의 보급은 집열 난방 기술 자체가 아니라 투자 비용이 높고, 춘하 가을 3 계절 온수가 과잉되어 계절성 에너지 저장 기술과 연중 종합 활용을 통해 해결해야 한다.

에어컨의 응용수요와 태양에너지의 공급은 양호한 일관성을 유지하고 있다. 즉 날씨가 더울수록 에어컨을 사용해야 할 수록 그에 상응하는 태양복사도 커지기 때문에 태양에어컨은 우리나라 최초의 태양에너지 응용 연구 분야다. 1970 년대 말, 우리나라 태양열이 건축에 응용되는 연구가 막 시작되자 국내 많은 기관들이 태양열 냉난방 시스템 개발에 종사하기 시작했다. 이 가운데 화중과학기술대, 상해교통대학, 중국건축과학연구원 에어컨소가 성공적으로 개발한 태양에너지 암모니아 흡수나 브롬화 리튬 흡수식 냉방실험장치가 시험운행에 투입돼 후기 태양열 에어컨 시스템이 실제로 공사에 들어가는 데 유익한 본보기를 제공했다.

95 기간 동안 두 개의 태양열 에어컨 시범공사가 완성되었다. 중과원 광저우 에너지연구소가 광동성 강문시 건설행 빌딩을 위해 설계한 태양열 에어컨 온수 시스템, 베이징 태양열연구소가 산둥 성 유산시에 건설한 태양열 흡수식 에어컨 난방 종합 시범시스템. 최근 몇 년 동안 베이징 태양열 연구소 사무실 건물, 천진 해태 소프트웨어원 등 태양열 에어컨 시범 프로젝트가 잇따라 건설되었다. 원대한 에어컨 유한공사가 개발한 140℃ 고온온수를 제공하는 초점 태양열 집열기는 태양열 에어컨 시스템에 적합한 핵심 제품이며 국내외에서 여러 시범 프로젝트가 건설되었다. 또한 태양열과 지열을 종합적으로 활용하는 열펌프 에어컨 기술은 줄곧 과학 연구 개발의 핫스팟이었다. 태양열 에어컨 기술의 엔지니어링 응용에서의 주요 문제는 투자가 높고 태양열 집열기의 면적이 크다는 것이다. 이 기술의 보급은 중 고온 태양열 집열기의 발전과 비용 절감에 달려 있다.

3. 광전지 기술 태양광 건물의 태양전지와 건축봉투 또는 건축 자재를 결합한다. 광전지 모듈은 지붕과 벽에 광전지 유리로 설치되거나 건물 외피의 일부로 설치됩니다. 태양광 발전 계통 연계 발전 기술을 이용하여 주택에 에너지 소비를 제공하는 태양광 건물은 최근 몇 년 동안 세계 태양에너지 이용의 핫스팟이 되었다. 이런 태양광 건물은 선진국에서는 이미 상당한 수의 건물을 짓고 사용하고 있지만, 중국에서는 초기 단계에 있다. 수십 년간의 노력과 최근 몇 년 동안 외진 지역의 농촌 전력 문제를 해결하기 위해 국가가 실시한 광광광광광광전발전사업까지 합치면 중국의 태양광 광전지 기술은 이미 비교적 높은 발전 수준과 산업 규모에 이르렀지만, 국가 경제력의 제약으로 인해 건물과의 융합과 엔지니어링 응용 방면에서 중국과 선진국은 여전히 큰 차이가 있다.

현재 우리나라 태양열 광전지 모듈의 연간 생산 능력은 150MW/ 년, 연간 생산량은 100MW/ 년입니다. 2004 년 말까지 전국에 태양광 광전지 6 만 킬로와트가 설치되었는데, 그중에서도 광복망 발전 시범 프로젝트는 선전 국제원림화박람원 1MW 프로젝트입니다. 이런 건물의 초기 투자는 매우 비싸기 때문에 중국에서 보급하는 데는 시간이 오래 걸린다.