完成单位:甘肃省建材科研设计院有限责任公司、中国科学院电工研究所、清华大学村镇节能与新能源实验室。
项目概况:国内首座光热-光伏-储热联合运行的太阳能供暖示范建筑于2013年年初在位于甘肃省兰州市永登县的甘肃省建材院新型建筑材料中试基地建成。
该示范建筑原为单层砖混结构,保温隔热性能差,建筑能耗高。经采用主被动相结合的太阳能建筑技术进行节能改造使该建筑达到了国家建筑节能65%标准的要求。整栋楼的外墙采用多功能复合保温砌块,地面采用300毫米厚的陶粒混凝土保温层,外窗采用断热桥中空双玻铝合金窗,幕墙采用低辐射LOW-E玻璃,将暑热隔绝在外。楼顶安装了24平方米的热管式太阳能集热器,檐口安装了1.5千瓦的太阳能光伏板,楼侧安装了2.2千瓦的风力发电设备,进行太阳能光热、光伏及风电联合运行,自己供暖,自己发电。
此外,这套系统完全采用智能化控制,多余的热量可以通过安装在地下室的太阳能相变储热器储存起来,供夜间或阴雨天气下持续使用。
运行效果:系统建成后,又经过两年的试运行,已经能够解决太阳能这一非连续能源为建筑物提供稳定热源的核心技术难题,可以在夜晚或日照不好的情况下连续16小时为建筑物持续供暖。
太阳能供暖的前提条件是建筑物自身必须是节能的,也就是说建筑物的围护结构要具有良好的保温隔热性能。储热是太阳能供暖建筑的核心问题之一,为了使太阳能这样一种非连续能源为建筑物提供稳定热源,必须在系统中设置储热单元,以便在夜晚或日照不好的情况下连续为建筑物提供热量。
甘肃省建材科研设计院有限责任公司成立于1978年,2005年整体转制为国有独资科技型企业。主要从事新型建材、绿色建筑、新能源利用等行业的新材料研究开发、检验检测认证、科研成果产业化、工程咨询设计监理等工作。
现拥有建筑工程设计、建材工程设计、建材工程咨询、建筑和冶炼工程监理、建设工程质量检测、建材工程施工图审查等8项甲级资质和国家技术转移示范机构、国家中小企业公共服务示范平台、甘肃省低能耗建筑技术重点实验室、甘肃省绿色功能建筑材料工程实验室、甘肃省建筑材料标准化委员会等22个技术创新平台与服务机构,是国家太阳能光热产业技术创新战略联盟的副理事长单位。
建院四十多年来,取得了数百项科研成果及优秀工程奖,在新型节能墙体屋面材料、绿色建筑、太阳能利用、绿色建材功能材料、资源综合利用等方面的研究开发能力居全国先进水平。现控股和下属甘肃建材检验检测认证(集团)股份公司、兰州宏方新材科技公司、宁夏分院、青海分院等12个业务单位。