为建筑开放太阳能热能

　　建筑围护结构设计的新概念：太阳能将成为到2050年实现气候中和欧盟的基石。除了在一般性讨论中无处不在的光伏发电之外，FRAUNHOFER ISE基于REMOD能源系统模型的研究“通往气候中性能源系统的路径”表明，与2019年相比，德国的太阳能热装机容量需要增加五到八倍，以实现这些目标。与近年来市场的稳步下滑相反，这相当于仅太阳能热能的年增长率就达到了5%至7%。

　　最终，资金条件和市场将决定实际使用哪些技术。无论如何，由于所需的空间，大部分太阳能系统将被集成到建筑围护结构中（建筑集成光伏，BIPV或太阳能热能，BIST），由于屋顶面积有限，立面集成解决方案也可用于多层建筑。如果太阳能热能用于建筑供暖，则众所周知，立面集热器是有利的，因为它们可以减少停滞情况。同时，它们会产生更高的冬季产量。例如，收藏家的发展必须服从于建筑行业和建筑的边界条件和可能性，以便能够开发成功的立面收藏家。这同样适用于光伏 - 作为建筑物“面”的立面不仅仅是一个能源生产区域。从整体可持续性的角度来看，使用可再生能源的组件成为建筑文化的一部分应该是一个基本目标。

　　近年来，Fraunhofer ISE和Priedemann Facade-Lab与来自工业和研究的其他合作伙伴一起，开展了TABSOLAR II和ArKol两个研究项目，并分别于2019年和2020年完成。这两个项目中开发的三个概念由立面收集者的“建筑行业思维”的想法结合在一起，从而使建筑师有机会设计建筑围护结构，同时使用太阳能。与建筑业代表的跨学科项目联盟强调了这种方法。在下文中，将作为示例检查这些概念的某些方面。

　　立面收集器必须在不同方面考虑。它应该在早期规划阶段就已经是建筑设计的一部分，此外，它是立面施工的一部分，最后是供热系统的一部分。

　　TABSOLAR®概念基于由超高性能混凝土（UHPC）制成的流通板，可在一个组件中实现建筑设计和太阳能热量增益。不同的产品系列可以在立面上用作太阳能集热器或热泵的低温源，或在室内用作用于加热和/或冷却目的的热活性组件系统（TABS）。采用仿生FracTherm®算法创建通道结构，实现均匀流动，压力损失低。这些元件直接由超高性能混凝土制成，采用膜真空深冲工艺。

　　UHPC的材质性使不同的表面结构和颜色成为可能，因此具有众多的建筑设计选择。TABSOLAR®元件应能够用于各种立面结构（隔热复合系统，后通风幕墙（VHF），双层和夹层墙）。设计和建设性方面最终都会影响热使用。例如，与具有光谱选择性涂层和玻璃的设计相比，没有玻璃盖板的白面混凝土变体可以显着降低热屈服和温度水平。后部隔热层也具有重大影响。然而，不仅单个集热器的效率特性具有决定性意义，而且是一个连贯的整体概念。如有必要，配备TABSOLAR®设计的立面与冰储罐和热泵相结合，可能辅以TABSOLAR® Heat & Cool，可以为建筑供暖带来有趣的节能解决方案。

　　在ArKol项目中，开发了两种集热器方法：太阳能热盲（STJ）和太阳能热带集热器（STSK）。两者都使用带有“干连接”的热管进行传热。使用STJ，它用于实现可切换的热耦合，通过STSK，可实现收集器条在收集通道上的无限可变定位能力。

　　由于这种灵活性和纤薄的设计，带材收集器可以与传统的立面覆层材料结合使用。建筑师应该将收藏家理解为立面的“材料”，从而作为其规划组合的一个组成部分。收集器安装在子结构中。热管所在的适配板被拧到流体流动的收集通道上。因此，立面建筑商组装收集器，同时与收集通道建立热连接。收集通道又由加热安装程序连接，因此这里有一个明确的贸易分离。

　　STJ将可移动的防晒系统与太阳能集热器相结合。这使得它适用于玻璃，即与传统立面收集器相比的透明立面。它们还可以降低g值，散热也降低了建筑物内部的冷却要求。

　　这三个概念都已经呈现给专业观众和公众，反响非常积极。后续项目TABSOLAR III（TABSOLAR®概念）和DESTINI（太阳能热百叶窗）自2020年5月开始运行。太阳能热带集热器的后续项目正在筹备中。在这些项目的过程中，计划在示范立面的基础上在实际建筑项目中实施这些概念。

　　TABSOLAR II和ArKol项目由联邦经济事务和能源部（BMWi）资助，由Fraunhofer ISE协调。Priedemann Facade-Lab GmbH参与了这两个项目。G.tecz Engineering公司，Spürgin预制混凝土构件和卡尔斯鲁厄理工学院也参与了TABSOLAR II。ArKol与DAW SE公司以及扩展和立面能力中心，斯图加特大学建筑施工研究所（IBK2）和Borderstep创新与可持续发展研究所一起开展。用于演示立面的带状收集器是代表瓦格纳太阳能建造的。 编译 陈讲运返回搜狐，查看更多