有没有谁知道被动房的

热能与动力工程 目录[隐藏]

业务培养目标

业务培养要求

主干学科

主要课程

主要专业实验

知识结构要求

就业方向

修业年限

授予学位业务培养目标

业务培养要求

主干学科

主要课程

主要专业实验

知识结构要求

就业方向

修业年限

授予学位

[编辑本段]业务培养目标

本专业培养具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识，能在国民经济和部门，从事动力机械(如热力发动机、流体机械、水力机械)的动力工程(如热电厂工程、水电动力工程、制冷及低温工程、空调工程)的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的高级工程技术人才。 考虑学生在宽厚基础上的专业发展，将热能与动力工程专业分成以下四个专业方向： （1）以热能转换与利用系统为主的热能动力工程及控制方向(含能源环境工程方向)； （2）以内燃机及其驱动系统为主的热力发动机及汽车工程方向； （3）以电能转换为机械功为主的流体机械与制冷低温工程方向； （4）以机械功转换为电能为主的水利水电动力工程方向。

[编辑本段]业务培养要求

本专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基础理论，学习各种能量转换及有效利用的理论和技术，受到现代动力工程师的基本训练；具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： 1.具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力； 2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识； 3.获得本专业领域的工程实践训练，具有较强的计算机和外语应用能力； 4.具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识，了解其科学前沿及发展趋势； 5.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。 培养目标 本专业主要培养能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础，较强的实践、适应和创新能力，较高的道德素质和文化素质的高级人才，以满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识，热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚理论基础、热能动力工程专业知识和实践能力，掌握计算机应用与自动控制技术方面的知识。毕业生能从事能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。也可在本专业或其它相关专业继续深造，攻读硕士、博士学位。

[编辑本段]主干学科

动力工程与工程热物理、机械工程

[编辑本段]主要课程

工程力学、机械设计基础、机械制图、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、测试技术等 主要实践性教学环节：包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计(论文)等，一般应安排40周以上。

[编辑本段]主要专业实验

传热学实验、工程热力学实验、动力工程测试技术实验等

[编辑本段]知识结构要求

工具性知识 比较系统地掌握一门外语，掌握外文科技写作知识。掌握计算机软、硬件技术的基本知识，具有在本专业与相关领域的计算机应用与开发能力；掌握通过网络获取信息的知识、方法与工具。能够进行中外文文献检索。 自然科学知识 掌握高等数学、大学物理、工程化学、生命科学、环境科学等方面的知识。 学科技术基础知识 掌握工程制图、工程数学、理论力学、材料力学、机械设计基础、金属工艺学、电工学、电子技术基础、工程流体力学、工程热力学、传热学、计算机原理与应用、自动控制原理等方面的知识(对水利水电动力工程方向，工程热力学、传热学知识要求可适当降低)。 专业知识 根据本专业人才培养目标和培养规格，因专业方向的不同而有所差别。 （1）热能动力及控制工程方向(含能源环境工程方向) 主要掌握热能与动力测试技术、锅炉原理、汽轮机原理、燃烧污染与环境、动力机械设计、热力发电厂、热工自动控制、传热传质数值计算、流体机械等知识。 （2）热力发动机及汽车工程方向 掌握内燃机（或透平机）原理、结构，设计，测试，燃料和燃烧，热力发动机排放与环境工程，能源工程概论，内燃机电子控制，热力发动机传热和热负荷，汽车工程概论等方面的知识。 （3）制冷低温工程与流体机械方向 掌握制冷、低温原理、人工环境自动化、暖通空调系统、低温技术学、热工过程自动化、流体机械原理、流体机械系统仿真与控制等方面的知识。使学生掌握该方向所涉及的制冷空调系统、低温系统，制冷空调与低温各种设备和装置，各种轴流式、离心式压缩机和各种容积式压缩机的基本理论和知识。 （4）水利水电动力工程方向 掌握水轮机、水轮机安装检修与运行、水力机组辅助设备、水轮机调节、现代控制理论、发电厂自动化、电机学、发电厂电气设备、继电保护原理等方面的知识，以及水电厂计算机监控和水电厂现代测试技术方面的知识。 也就是说，本专业学生应具有如下知识和能力，并根据培养规格的不同而有所侧重： （1）具有较扎实的自然科学基础，熟练掌握高等数学、工程数学、大学物理、工程化学等基础性课程的基本理论和应用方法；具有较好的人文、艺术和社会科学基础及正确应用本国语言、文字的表达能力。 （2）掌握一门外国语，具有较好的听、说、读、写能力，能较顺利地阅读本专业的外文书籍和资料。若外语为英语应达到国家四级以上水平（含四级）。 （3）系统地掌握本专业必需的技术基础理论，主要包括力学理论（理论力学、材料力学、流体力学），热学理论（热力学、传热学等），机械设计基本理论，电工与电子基本理论，自动控制理论，能源动力工程基础理论等。 （4）熟悉本专业领域内1～2个专业方向或有关方面的专业知识，了解其学科前沿和发展趋势。 （5）具有本专业必需的制图、计算、测试、调研、查阅文献和基本工艺、操作、运行等基本技能。 （6）具有一定计算机相关知识和较强的计算机应用能力，较熟练使用计算机工具，解决工程中的有关问题。 （7）具有较强的自学能力、分析能力和创新意识。

[编辑本段]就业方向

毕业生可在大型企业、相关公司以及相关的研究所、设计院、高等院校和管理部门从事热能工程方面的研究与设计、产品开发、制造、试验、管理、教学等工作

[编辑本段]修业年限

四年

[编辑本段]授予学位

工学学士开设院校 烟台大学 沈阳工程学院 山东建筑大学 中国计量学院 西华大学 北京科技大学 贵州大学 昆明理工大学 西安理工大学 兰州理工大学 北京工业大学(五年) 天津理工大学 天津商学院 河北工业大学 河北工程大学 河北理工大学 太原理工大学 内蒙古工业大学 辽宁科技大学 辽宁工程技术大学 佳木斯大学 黑龙江商学院 哈尔滨理工大学 上海理工大学 上海工程技术大学 南京化工大学 江苏大学 扬州大学 东华理工学院 集美大学 景德镇陶瓷学院 南昌大学 山东大学 山东科技大学 河南理工大学 郑州轻工业学院 广东海洋大学 仲恺农业技术学院 五邑大学 广东工业大学 广西大学 中国农业大学 南京工程学院 上海水产大学 西北农林科技大学 华北电力大学 东北电力大学 青岛理工大学 燕山大学 上海电力学院 武汉大学 华中科技大学 长沙理工大学 河海大学 华北水利水电学院 中国矿业大学 北京交通大学 西南交通大学 兰州交通大学 武汉理工大学 中国科学技术大学(五年) 哈尔滨工程大学 江苏科技大学 江苏石油化工学院 石油大学 北京理工大学 北京航空航天大学 沈阳航空工业学院 西北工业大学 哈尔滨工业大学 哈尔滨工业大学（威海） 清华大学 北京科技大学 天津大学 大连理工大学 东北大学 吉林大学 同济大学 上海交通大学 东南大学 浙江大学 合肥工业大学 华中科技大学 湖南大学 中南大学 中南林业科技大学 茂名学院 华南理工大学 重庆大学 四川大学 西安交通大学 太原科技大学 青岛大学 南京航空航天大学 天津城市建设学院 沈阳工业大学 沈阳化工学院 苏州大学 南京工程学院 山东建筑工程学院 郑州大学 武汉工程大学 湖北汽车工业学院 河南科技大学 吉林建筑工程学院 长春工程学院 燕山大学 中原工学院 新疆大学 大连海事大学 大连海洋大学 中南林业科技大学

(其中粗体为国家重点学科)

能源动力学 目录[隐藏]

一、我国能源动力学科高等教育发展 1. 形成时期

2.计划经济的调整

3.新的调整

4.现状

5. 国外相应专业设置的对比

二、能源动力学科面临的形势新的挑战

可持续发展

国防安全问题

三、能源动力学科专业的主要特点 1. 与环境问题的密切相关性

2. 不同学科间的高度交叉性

3. 对国家政策法规及发展计划的依赖性

4. 基础知识的广泛适用性

5. 专业方向的对口性

四、我国中长期能源发展规划要点1. 中长期发展规划

2. 对能源人才培养的要求

1. 构建多层次、多规格的培养体系

2. 不同规格的培养目标初探

（1）国外大学的通识教育与终身教育体系

（2）国内部分大中型企业对人才培养的意见

（3）部分高校中进行建设大机类专业的探索

（4）建议教育部促成继续教育制度

一、我国能源动力学科高等教育发展 1. 形成时期

2.计划经济的调整

3.新的调整

4.现状

5. 国外相应专业设置的对比

二、能源动力学科面临的形势 新的挑战

可持续发展

国防安全问题

三、能源动力学科专业的主要特点 1. 与环境问题的密切相关性

2. 不同学科间的高度交叉性

3. 对国家政策法规及发展计划的依赖性

4. 基础知识的广泛适用性

5. 专业方向的对口性

四、我国中长期能源发展规划要点 1. 中长期发展规划

2. 对能源人才培养的要求

1. 构建多层次、多规格的培养体系

2. 不同规格的培养目标初探

（1）国外大学的通识教育与终身教育体系

（2）国内部分大中型企业对人才培养的意见

（3）部分高校中进行建设大机类专业的探索

（4）建议教育部促成继续教育制度

[编辑本段]一、我国能源动力学科高等教育发展

1. 形成时期

我国能源动力类专业形成于20世纪50年代。以交通大学为例，1952年院系调整时，当时设在机械系中的动力组就单独成立了动力机械系。由于受当时苏联教育体制的影响，在该学科的发展过程中，专业面曾一度越分越细。50年代初期只有锅炉、汽轮机、内燃机等专业，以后又先后办起制冷专业与风机专业，制冷专业又细分出压缩机、制冷及低温专业。在50年代末又创办了核能专业，在六七十年代有些学校先后设立了工程热物理专业。这样，能源动力学科中的专业就先后包括有锅炉、涡轮机、电厂热能、风机、压缩机、制冷、低温、内燃机、工程热物理，水力机械以及核能工程等11个专业，形成了明显的以产品带教学的基本格局。 热能与动力工程专业中包含的水利水电动力工程专业的前身为水电站动力装置专业。该专业形成于20世纪50年代。新中国成立以后，随着国家对水患的治理和经济建设的发展，国家设立了华东水利学院、武汉水利水电学院、华北水利水电学院等一些专门的水利院校，1958年起在这些院校和西安交通大学水利系（西安理工大学水电学院的前身）设立了水电站动力装置专业，以满足国家对水电建设人才的迫切需求。1977年恢复高考招生后，该专业更名为水电站动力设备专业。1984年该专业更名为水利水电动力工程专业，涵盖了原水能动力工程、水电站动力装置、水电站动力设备、水能动力及其自动化、机电排灌工程、水能动力与提水工程等专业，昆明工业学院、成都科技大学等一些院校都设置了该专业。1998年，按照教育部颁布的新的专业目录，水利水电动力工程专业并入热能与动力工程专业，新的热能与动力工程专业包含了原来的热力发动机、流体机械及流体工程、热能工程与动力机械、热能工程、制冷与低温技术、能源工程、工程热物理、水利水电动力、工程冷冻冷藏工程等9个专业。

新的挑战

能源动力工业是我国国民经济与国防建设的重要基础和支柱型产业，同时也是涉及多个领域高新技术的集成产业，在国家经济建设与社会发展中一直起着极其重要的作用。近年来，随着我国各个方面改革的深化发展，包括市场经济的逐步建立、国有大中型企业机制的转换、加入WTO后面临的挑战，以及能源动力领域技术的发展，并考虑到我国核科技工业“十一五”以及到2020年发展所面临的形势与任务，我国能源动力类以及核相关专业人才的培养面临着严峻的挑战。

可持续发展

能源动力及环境是目前世界各国所面临的头等重大的社会问题，我国能源工业面临着经济增长、环境保护和社会发展的重大压力。我国是世界上最大的煤炭生产和消费国，煤炭占商品能源消费的76％，已成为我国大气污染的主要来源。已经探明的常规能源剩余储量(煤炭、石油、天然气等)及可开采年限十分有限。2000年的统计资料表明，我国化石能源剩余可储采比煤炭为92年，石油20.5年，仅为世界储采比的一半；天然气为63年，优质能源十分匮乏。我国已成为世界第二大石油进口国，对国际石油市场的依赖度逐年提高，能源安全面临挑战，存在着十分危险的潜在危机，比世界总的能源形势更加严峻。现在，能源资源的国际间竞争愈演愈烈，从伊拉克战争及战后重建，到中日双方在俄罗斯输油管线走向上的角逐等一系列国际问题，无不是国家间能源战略利益冲突、斗争的具体反映。因此，开发利用可再生能源、实现能源工业的可持续发展更加迫切、更具重大意义。 2. 不同学科间的高度交叉性

能源动力学科的技术基础课程和专业课程涉及到多学科领域的知识，以热能动力工程专业为例，就涉及到以下各学科：（1）热学学科；（2）力学学科；（3）机械制造学科；（4）自动控制及计算机学科；（4）水力发电学科；（5）化学学科。为适应21世纪初我国能源学科发展的需要，应当在各专业课程的设置中，适当安排各个有关学科的知识。美国设有机械系的各高等院校，之所以专业的研究范围如此之宽（除了机械与热流科学外还包括信息控制，生物力学， MEMS等） ，也是与本专业的多学科交叉特性密切相关的。类似地，核科学与技术类专业不但要以传统的热、力、机械、强/弱电等为专业基础，还与新兴的信息、生命、生物以及能源等相互交叉。

3. 对国家政策法规及发展计划的依赖性

能源动力学科专业的发展极大地依赖于国家的发展政策。最典型的是核工程专业。在20世纪七八十年代，国家在核能发电上没有投资新建项目，使得我国各高校的有关核能发电方向的教师都一度没有足够的学生，有的甚至准备转业。以后国家开始大力发展核电，情况就有了巨大的变化，以至于需要核能专业毕业生的数目超过了可分配毕业生的人数。

4. 基础知识的广泛适用性

节能是我国能源发展战略的重要组成部分，关于节能的知识不仅能源动力学科的学生应当掌握，也是几乎所有工科学生应当掌握的内容。这就要求不仅要做好本学科专业人才的培养，而且也应当承担起向所有工程专业的学生进行节能技术教学的任务。

5. 专业方向的对口性

目前，我国能源动力学科的不同专业方向服务于不同的工程技术领域，还多少带有产品专业的烙印。不仅在冷的方向与热的方向中，主导专业的工作机械与系统差别巨大（例如制冷机与发电厂），就是在同一个专业方向，例如热方向中，锅炉与 汽轮机就有很大的差别。因此，对于旨在以零距离模式培养学生的专业与学校，密切关注当前经济发展以及行业发展的需要，使得学生能到对口的专业单位工作，及时充分发挥其专业特长，具有重要意义。在每年的毕业生就业过程中，也遇到类似的问题：一些专业工厂希望能找到进厂后能立即从事本专业具体技术工作的学生，而目前宽口径的培养方式不能满足这些单位的需要。所以，急需解决以能源动力类宽口径专业人才培养与目前能源动力类大部分企业对专业人才的知识结构强调专门化要求之间的矛盾。 以上这些特点是能源动力学科专业确定发展战略时必须予以充分关注的。

[编辑本段]四、我国中长期能源发展规划要点

能源是国民经济的基础产业，对经济持续快速健康发展和人民生活的改善发挥着十分重要的促进与保障作用。我国是能源生产和消费大国，面对新世纪，如何保持能源、经济和环境的可持续发展是我们面临的一个重大战略问题。 21世纪我国在能源问题上面临的挑战是：（1）人均能耗低：我国一次能源消费量为14.8亿吨标准煤，为世界第二大能源消费国。能源消费总量虽大，但人口过多，人均能耗水平很低（低于世界平均水平）；（2）能源效率低：我国能源效率约为31.4%，与先进国家相差10个百分点，主要工业产品单位能耗比先进国家高出30%以上；（3）人均能源资源不足：中国拥有居世界第一位的水能资源，居世界第二位的煤炭探明储量，石油探明采储量居第11位。但中国人口众多，我国煤炭人均探明储量是世界人均值208吨的70%，石油人均探明储量为世界人均数的11%，天然气为世界人均数的4％；即使水能资源，按人均数也低于世界人均值；（4）以煤为主的能源结构需要调整：我国高度依赖煤炭的消费，煤炭在一次能源消费构成中占75％，过多地使用煤炭必然会带来效率低 、效率差、环境污染严重的后果。 针对上述我国能源状况，我国中长期能源发展规划中采取了相应的措施。这些现状与中长期能源发展规划是我们考虑能源动力类培养方案的基本依据。

1. 中长期发展规划

我国中长期能源发展战略是：以保障供应为主线，实施“节能优先、供应安全、结构优化、环境友好”的可持续发展能源战略。远近结合、分阶段部署，争取用三个15年，初步实现我国能源可持续发展的目标。 （1）节能优先战略 提高能源利用率是确保我国中长期能源供需平衡的先决条件，中国人口基数大，到下世纪中叶将超过15亿。无论是从国内资源还是世界资源的可获量考虑,中国只有创造比目前工业化国家更高的能源效率，才可能在有限的资源保证下，实现高速经济增长和达到中等发达国家人均水平。如果用国际上先进的技术和设备替代现有落后技术和设备，全部节能潜力可达目前能源消费量的50％，如用国内已有的先进技术和设备进行落后设备的更新，总节能潜力可达目前能源消费量的30％。 （2）优化能源结构 从世界各国发展趋势看，工业化国家无一例外均采用了以油、气燃料为主的能源路线，逐步减少固体燃料的比例是世界各国提高能源效率，降低能源系统成本，提供优质能源服务的必然选择。中国由于历史的原因，一直维持着以煤为主要能源的结构，但随着消费量的增大，其弊端日益明显。 中国要改变能源消费以煤为主的状态需要几十年的时间，但是我们必须从现在起就向着这个方向努力。由于中国能源消费总量巨大，优质能源所占比例过小，先进国家油气比例在60％以上，中国现在为20％，到2020年，水电和核电可分别占一次能源的10％和3.7％。可见能源供应优质化是一项很艰巨的工作，需要采取多种措施去发展多种优质的清洁能源。从全国来看，改变以煤为主的能源结构需要很长的时间，但某些大城中可否先行，率先实现能源供应的优质化？ （3）发展清洁煤技术 煤炭在未来几十年中仍将是我国的主要能源，因此清洁地利用煤炭必将是能源工业的重要任务之一。从长远来看，应减少煤炭在终端的直接利用，提高煤炭转换为电力和气体、液体燃料的比例，必须发展清洁煤燃烧技术。 （4）适当发展核电 ，加快核电国产化 充分利用我国已经形成的核电设计、制造、建设和运营能力，以我为主、中外合作，以有竞争力的电价为目标，实现核电国产化。同时，积极支持我国自行开发新一代核电站工作，为“十一五”及以后核电的发展奠定基础。国家发展和改革委员会、科技部和商务部联合发布的“当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2004年度）”中，将核电及核燃料设备、民用非动力核技术等也列为重点领域。 （5）保证能源供应安全 为了保证能源供应的安全，降低进口的风险，拟采取以下措施替代石油：一是水煤浆代油，此技术应积极推广；二是煤合成液体燃料，现在中国分别与美国、日 本、德国等合作研究开发；三是生物质液化，可引进技术或进行合作生产；四是发展天然气汽车和电动汽年。 （6）提供优惠政策，推动可再生能源的发展 从根本上来说，只有可再生能源才是清洁能源。因而，可再生能源是我们最终的追求目标。近年来世界上可再生能源发展迅速，技术逐步趋于成熟，经济上也逐步被人们接受。欧洲一些国家拟在2011年使可再生能源在一次能源中 的比例达到10%，中国政府也制定了1996—2011年新能源和可再生能源发展纲要，要求 在15年中实际使用的可再生能源数量从目前的近300Mtce增长到390Mtce。

2. 对能源人才培养的要求

上述我国能源的中长期发展规划，对今后5～10年内能源动力学科专业发展战略提出了以下几方面要求：（1）要大力培养具备洁净煤燃烧技术知识的人才。（2）要大力培养从事核电和水电技术工作的人才。（3）要培养具备从事新能源和再生能源技术工作的人才。（4）要使所有培养的人才掌握节能理论与基本节能技术。（5）大力加强能源预测与规划人才的培养。五、我国能源动力学科人才的培养目标及模式

1. 构建多层次、多规格的培养体系

（1）多层次——根据我国当前高等学校和学科专业设置情况，能源动力学科的人才层次可分为：博士－硕士－本科－专科。 （2）多规格——在本科层次中，根据学校的定位不同，可以区分为以下4种人才规格：1）研究型大学（更为确切地应为研究型专业）毕业生。2）教学研究型大学毕业生。3）教学为主型大学毕业生。4）高等职业学院毕业生。

2. 不同规格的培养目标初探

（1）研究型大学毕业生——培养学术型以及复合型（研究与应用）人才，是研究生考生的主要来源；专业教学内容可偏于通识（详细要求与规格待补充）。 （2）教学研究型大学毕业生——培养学术和应用型人才为主，部分学生构成研究生的考生源；教学内容以宽口径专业为主。 （3）教学为主型大学毕业生——培养应用型为主，部分学生为复合型，专业教学内容可以宽口径及大模块相结合。 （4）高等职业学院毕业生——培养应用型学生，专业教学内容以大模块为主。六、能源动力学科专业发展的研究和建设课题

建议自己下去查查资料

这样的提问没有意义

被动房在中国也有被翻译为“无源房”,即在非极端寒冷的天气,不用“有源的供暖和空调系统仍可拥有舒适的室内小气候。在建筑通过围护结构的热损失和通风热损失最小化的情况下,采用高效热回收通风设施不仅给建筑提供足够的新鲜空气,还可以通过对新鲜空气后加热或后制冷来满足制冷或采暖的需求。”(《无源房屋》,中国建筑工业出版社,2010)。在极端寒冷的天气下,使用很少的辅助能源,通常消耗极少可再生能源满足室内舒适性要求。“被动房是各种保温及节能技术产品的集大成者,通过充分利用可再生能源等使采暖消耗的一次能源不超过15千瓦·小时/平米的房屋。”(北京住宅院,2016)

如此低的能耗标准,是通过高隔热隔音、密封性强的建筑外墙和尽可能的利用现有的可再生能源得以实现。低效的保温隔热性能。

寒冷或严寒地区冬季采暖煤耗量局、夏季空调电耗高大部分是由于围护结构与外界环境的热交换造成的。因此被动式一低能耗建筑的节能重点是提高建筑围护结构的热工性能,降低传热系数,减少热损失。

此外高效的保温措施还将提高建筑物的气密性,降低能量损失,隔绝室外噪音,提高居住舒适度。

1、建筑外墙保温

外墙保温材料的种类很多,较适合的有膨胀聚苯板、矿棉、玻璃棉、泡沫玻璃、纤维素和木质保温隔热材料、真空保温材料等。

2、屋顶和地面保温被动房对屋顶、地面及地下室的顶板的保温要求很高。屋顶保温要求保温材料的厚度为24~ 30cm。保温层上面需要加设防潮层。屋面保温隔热材料一般多分为两类:一是板材型,如XPS板,EPS板,硬泡聚氨酯板(PU),岩棉板二是现场浇注型材料,如现场喷涂硬泡聚氨酯整体防水屋面。地面保温的厚度最小也有25 cm。

3、热桥的处理

要使建筑保温隔热系统发挥良好的作用,除了保温材料和厚度的选择外,加强关键节点的设计与施工,避免热桥非常重要。避免热桥不仅对降低热热损失非常重要,而且也能防止潮湿隐患和由此引发的霉菌问题。如阳台采用预安装结构,可将热桥最小化。实现无热桥要求建筑物必须无疏漏地包裹在保温层理,避免穿透保温隔热平面的构件,避免结构件外突的建筑部件。阳台最好能处理成自承重移前的构件等。

4、气密性

关键部位如窗洞口、空调支架与栏板、穿墙预埋件、屋顶连接处、建筑物阴阳角包角等应采用相应的密封材料和配件隔绝传热,确保保温系统的完整性。

目录 1介绍 1.1条款结构 1.2这个版本认证条款的改变 2条款 2.1被动房标准 2.2 EnerPHit 标准 EnerPHit的特例 2.3 PHI低能耗建筑标准 2.4 所有标准最低条例 2.4.1过度供热的频率 2.4.2多余过高湿度频率 2.4.3最小热保护 2.4.4人员满意度 2.5 PHPP计算的边界条件 3建筑认证的技术标准 3.1测试步骤 3.2提交的文件 3.2.1被动房规划包 3.2.2建筑方案规划文件 3.2.3标准和连接细节 3.2.4窗和门 3.2.5通风 3.2.6供热/制冷（如果有)，家庭热水和废水 3.2.7电气设施和照明 3.2.8可再生能源 3.2.9闱护结构气密性 3.2.10 (仅对EnerPHit)缺U检测和密封的证明 3.2.11照片 3.2.12 特例（仅对 EnerPHit) 3.2.13经济灵活性计算（仅对EnerPHit) 3.2.14 --般性最低要求的证明（根据2.3章节） 3.2.15施工经理的声明

1、介绍 1.1条款结构 目前的文件包含完整的建筑能耗标准的条款由PHI定义。3个标准的具体条款在条款2中第一个三个小部分中明确了。 2.4部分中的要求"通用的所有标准的最低条款“必须达到不管选择任何一个能耗标准，达到条款的证明必须提供(用被动房计划包和“用于PHPP计算的 边界条件”在2.5部分边界条件应用。 如果建筑物是由被动房研宄所或PHI承认的认证机构认证的，考核将按照“建筑认证的技术标准”第三部分进行。用于认证过程申请的提交文件在3.2部分中有列出。 1.2这个版本认证条例的改变。 以前有三个不同条款的文件用于住宅被动房，非住宅被动房和EnerPHit翻新。这些现在合并到一个文件中去了,并添加了新的PHI低能耗建筑标准条款。从此再也没有住宅和非住宅建筑的分开要求了。 条款根据以下几个方而扩大了： □根据一次可再生能源一个新的评价程序最近由被动房研究所整合了，对于被动房或是Ener PHit标准，标准，加强或是白金中的一个能够获得根据PER需求和可再生能源的生产。PER需求的要求代替以前不可再生一次能源需求。然而，旧的根据PE的方法可能继续平行的使用在变革的阶段。（只适用于标准或PHI低能耗建筑分类） □ EnerPHit条款用于用了被动房构件的现代化的既有建筑，以前只适用于亚寒，温带气候。 现在它将适用于全世界。这个要求可以被分成七个不同气候区域。 □以前对于亚寒，温带气候的限制无效了，这也适用于非住宅被动房。 另外，条款被完全的修改和重新组织了以便于他们更清楚更全面。以前的外部文件有关软条 款的已不再存在。这些条款被更明确地定义了并整合到实际的条款中去。

2条款 2.1被动房标准 被动房以高室内热舒适度和低能耗为特征。

大体上说被动房标准提供优秀的有效费用尤其是对于新建建筑。总体来说，被动房的标准提供了有效的花费减少尤其是对于新建建筑。被动房的分类标准，增强或白金是根据PER的需求和生产获得的。 表1被动房条款

1

1

舒适 就像保温瓶的保温原理一样，被动式房屋高保温性能的外围护结构使室内常年保持宜人的温湿度。不管是寒冷的冬季或炎热的夏季，被动式房屋都能保持室内恒温，不会产生温度起伏以及室内干燥。同时，高性能的新风系统还能在保证室温恒定的条件下，提供充足的新鲜空气，维持室内良好的空气质量。

2

可持续 被动式房屋所需能耗很低，这有助于减少天然气等资源的消耗，它还能利用风能和太阳能等可再生能源。这意味着仅需在建筑小部分外表面积上安装可再生能源装置就能经济可行地满足剩余能源需求。无论有没有利用可再生能源，被动式房屋高效的节能特性都彻底减少了CO2排放量因此对气候保护也有重要贡献。

3

创新性 被动式房屋是现代化的建筑标准，为建筑师和工程师开拓了新视角。同样被动式房屋的快速发展也催生了对高效节能产品不断扩大的市场需求，因此许多企业也不断开发高效节能的先锋产品，积极推向市场，来迎合市场需求。这样一来，被动式房屋就推动了整个社会的经济发展和创新应用，同时对舒适度和节能的投资也提升了整个产业链的附加值。

4

可靠性 过去20年，已有成千上万栋被动式房屋被建造，而这些建筑在使用过程中表现出来的性能也十分优异。其中，有数百栋房屋受到了严格监测，其测试结果始终保持良好。

5

弹性 被动式房屋能保持宜居的室内温度达数周之久，在没有能源供应的冬天也能应对自如。因此在紧急状况下可作为避难所，这是其他建筑类型所不具备的。被动式房屋通过降低用电需求，也使得紧张的电力系统压力得以缓解。

6

耐久性 卓越的保温性能、无热桥设计及密闭的围护结构是被动式房屋节能的三大要素，成就了其良好的建筑物理特性，同样这也造就了被动式房屋固有的另一特性：长寿命 。

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简单 被动式房屋不需要使用说明书。相反，适宜的室温、不漏风、充足的新鲜空气这些优点都是源于其优秀的设计，而这并不需要什么复杂的科学技术。被动式房屋，简单实用！

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特殊性 被动式房屋并不是一部建筑规程。这一自愿性标准对人们的吸引力在于其带来的便捷与收益。建设经验、建筑组件和设计软件都是公开的，因此任何建筑都可以在不降低舒适度的情况下满足被动式标准，实现可持续性发展。无论其设计是普通还是特殊，被动式房屋本身就是一类特有的建筑。

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经济可行性 被动式建筑是高质量建筑，需要精心规划设计并运用性能优良的建筑组件。因此，投资成本也会稍高。然而，在后续使用中，被动式房屋的优势尽显：极低的能耗费用也使它比周围的传统建筑更加经济

说到被动房，相信有很多人不会很熟悉吧，被动房建筑在国内也是大范围内铺开，可以更好的去使用，所以大家可以更多的去了解和学习被动房，那么，接下来我们跟大家详细的介绍一下被动房概念？被动房是什么？希望能为你铺垫一下最基础的知识。

说到被动房，相信有很多人不会很熟悉吧，被动房建筑在国内也是大范围内铺开，可以更好的去使用，所以大家可以更多的去了解和学习被动房，那么，接下来我们跟大家详细的介绍一下被动房概念？被动房是什么？希望能为你铺垫一下最基础的知识。一起来看看吧，希望可以给大家带来帮助。

被动房概念

从学术的角度，目前人们对“被动房”或者“被动式建筑”比较流行的解释是：不通过传统的采暖方式和主动的空调形式来实现舒适的冬季和夏季室内环境的建筑。

实际上，“被动房”三个字是从德语“Passivhaus”直译过来的，也有人将其翻译为“被动式住宅”、“被动式建筑”以及“被动式房屋”。在世界上其他国家都有不同的翻译，例如到了英国，意思很接近，叫作“Passivehouse”；到了日本被翻译为“无暖房住宅”；到了中国台湾被翻译为“被动式节能屋”。可以说在德语语境里，“Passivhaus”是一个能生动体现这类建筑含义的词语，但是在汉语语境中，人们通常会把“被动”理解为消极的贬义词。因此，“被动房”这一并不能体现积极向上和阳光含义的名称，在国内一直不为世人所理解。

被动房是什么

“被动房”是国外倡导的一种全新节能建筑概念，也是我国推动建筑节能工作的重要契机和平台。

中新天津生态城（简称“生态城”）13日宣布启动108套房屋，共计1．35万平方米德国“被动房”试点项目，预计2017年投入使用。届时，房屋将恒温降耗，可节约居民三分之二采暖费用。

作为全球头个国家间合作开发的生态城市，中新天津生态城由中国、新加坡两国政府合作设立，计划用10至15年时间建成，目前已开发建设6年，累计注册企业超2000家。

在当日举行的中新天津生态城5月新闻发布会上，该城新闻发言人吕凯介绍，为更好推广和发展被动房，生态城拟选取公屋二期项目4号、5号两栋楼作为推广研究试点，严格按照德国被动房标准进行试点建设。

“被动房”概念起源于德国，指通过采用各种节能技术使建筑对采暖和制冷需求降到较低，仅靠太阳辐射热量、建筑室内人体和设备散热，来维持冬季室内温度，对于节能和环境改善意义重大。

吕凯称，生态城被动房将显著节省供热站和热力管网建设费用及相应用地，节约居民三分之二采暖费用；大大降低建筑能耗，使居住建筑节能率由目前的75％提高到90％。

目前，生态城已通过与中国住建部、天津市政府沟通，确定了被动房合作模式，首批被动房试点项目建设成功后，生态城将与中国建筑科学研究院和德国被动房研究所合作，在整个区域内进行成片推广符合德国标准的被动房。

上面介绍的有关被动房概念，被动房是什么的全部知识，希望可以给大家带来帮助。被动房，是各种技术产品的集大成者，通过充分等可再生能源使所有消耗的一次能源总和不超过120千瓦·／（平米．年）的房屋。如果大家还想了解相关的知识，可以关注我们的网站。

当前，我国建筑领域已经开始超低能耗建筑的探索。超低排放的绿色建筑不仅有利于节能减排，同时也能创造出更大的经济效益。随着超低能耗建筑技术广泛应用于单体建筑、民用建筑、公共建筑、多层建筑和高层建筑领域，未来，绿色节能将为整个行业带来万亿元级的市场规模——

根据住房和城乡建设部此前发布的公告，今年9月1日起，国家标准《近零能耗建筑技术标准》GB/T51350-2019正式实施。该标准由中国建筑科学研究院和河北省建筑科学研究院会同46家科研、设计、产品部品制造单位59位专家历时3年联合研究编制完成。

“这个标准是国际上首次通过国家标准形式对零能耗建筑相关定义进行明确规定，将在零能耗建筑领域建立符合中国国情的技术体系，提出中国解决方案。”中国建筑科学研究院专业总工徐伟认为，《标准》的实施将对推动建筑节能减排、提升建筑室内环境水平、调整建筑能源消费结构、促进建筑节能产业转型升级起到重要作用。

未来建筑能耗更低

自1980年以来，我国的建筑节能先后经历了30%、50%、65%三个阶段，尤其在降低严寒和寒冷地区居住建筑供暖能耗、公共建筑能耗和提高可再生能源建筑应用比例等领域取得了显著的成效。

“现阶段建筑节能65%的设计标准已经全面普及，提高了人们居住、工作和生活环境的质量。”徐伟分析说，推动建筑迈向更低能耗正在成为全球建筑节能的发展趋势，目前也相应出现了一些具有专属品牌的技术体系，如德国“被动房”、瑞士近零能耗建筑等。

9月1日起实施的《近零能耗建筑技术标准》中，对“近零能耗建筑”做出了定义：其建筑能耗水平应较国家标准《公共建筑节能设计标准》和行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》降低60%至70%以上。同时，也明确了“超低能耗建筑”和“零能耗建筑”的标准。

在此之前，我国建筑领域已经开始超低能耗建筑的探索。在河北高碑店国家建筑节能技术国际创新园内，记者看到一栋被动式专家公寓楼，这是获得德国被动房研究所(PHI)和中国超低能耗建筑联盟双认证的单体住宅建筑。

“楼内没有集中供暖，仅靠被动房相关技术，就可实现冬季室内平均温度在20摄氏度以上。238平方米的房子，仅采暖这一项每年可以节约将近4000元。”公寓楼住户林峰告诉经济日报记者，这栋楼与此前的基准建筑相比，节能了92%。

林峰介绍说，实现这个效果主要靠三点：一是房子的密封、保温效果要好；二是新风系统24小时持续为室内输送新鲜空气，冬季将电视、灯具、做饭等生活中产生的热量，通过环境一体机的热交换功能，将室外进到室内的冷风预加热，以保持室内温度，不再需要传统的集中供暖与空调制冷系统；三是建筑外遮阳，夏季室内窗帘大概能挡住20%的太阳辐射，室外遮阳则可以挡住80%以上的辐射，以此降低空调使用的能耗。

正是因为目前高碑店市在超低能耗建筑方面积累的产业基础和技术优势，今年10月份，有着世界节能建筑领域的“奥林匹克”之称的第23届国际被动房大会将首次走进亚洲在高碑店市举办。

多省绘制产业蓝图

住建部《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》提出，积极开展超低能耗建筑、近零能耗建筑建设示范，引领标准提升进程，在具备条件的园区、街区推动超低能耗建筑集中连片建设，到2020年，建设超低能耗、近零能耗建筑示范项目1000万平方米以上。

随后，山东、河北、河南、北京、吉林等省市针对超低能耗建筑示范推广的政策和技术标准陆续出台，在财政补贴、非计容面积奖励、备案价上浮、绿色信贷等方面提出了政策优惠。特别是今年以来，黑龙江、上海、天津等省市先后出台了超低能耗建筑的相关技术标准。

记者从河北省住建厅了解到，自2014年开始，河北省级财政每年给予超低能耗建筑建设补助资金，现已累计超过4400万元。石家庄、保定等市也相继出台相关资金支持政策，如石家庄市出台的《关于加快推进被动式超低能耗建筑发展的实施意见》提出，2018年到2019年开工建设的，每平方米补贴200元，单个项目不超过300万元；2020年开工建设的，每平方米补贴100元，单个项目不超过200万元，并在用地等方面给予支持。

在技术层面，河北省借鉴德国经验和瑞典被动式房屋标准，在总结河北试点工作实践的基础上，于2015年2月份颁布了国内第一部《被动式低能耗居住建筑节能设计标准》，组织编制了河北省《被动式低能耗居住建筑节能构造》《被动式低能耗公共建筑设计标准》。

截至目前，河北已累计建成超低能耗建筑18个，建筑面积27.52万平方米；在建建筑面积237.22万平方米，竣工和在建超低能耗建筑面积居全国首位。

建筑节能掘金“蓝海”

“早在2004年，高碑店就开始与德国企业合作节能门窗的研发和生产。2013年，国家科技部批准建设了‘高碑店国家建筑节能技术国际创新园’。”河北高碑店市经济开发区管理委员会副主任曹自涛介绍，目前高碑店市已经形成了以生产加工、设计研发、展览交易、检测认证、仓储物流五大功能配套齐全的建筑节能产业集群，年销售收入超过50亿元。

近十年来，位于高碑店市的奥润顺达集团已先后为50多个被动房项目提供技术服务与核心产品，并从中收集了数万个数据，突破无数技术难关，从多层建筑、高层建筑、别墅、学校等不同类型的建筑，进行规模化的探索，成功研发出洛卡恩“7+3”被动房集成系统。

“我们最早从普通门窗行业做起，随着建筑标准的提升，我们的技术也在不断完善，后来发现技术含量最高的门窗是用在超低能耗建筑上。”奥润顺达集团项目总监林少中介绍说，门窗只占房屋建筑面积的不到五分之一，但是通过门窗的能耗损失达到了50%以上。

“被动房技术虽然起源于欧洲，但是完全复制引进到中国后，由于自然环境和气候条件差异，出现了不同程度的水土不服。”林少中告诉记者，为此，奥润顺达集团与德国被动房研究院、奥地利因斯布鲁克大学等欧洲科研院所和清华大学、中国建筑科学研究院等国内十余所著名科研机构、高校合作，组建了数百人的研发团队，围绕建筑物理与热工性能、机电系统、新风系统、热交换系统、智能控制系统等技术领域，细分数千个科研课题联合攻关，攻克了适合中国不同气候带的被动式建筑重大课题。

近日，记者在高碑店市列车新城项目建设工地看到，这个完全采用被动式超低能耗建筑技术的住宅小区，一期工程44万平方米即将竣工，9月份可实现交房。该项目是目前国内规模最大、节能标准最高的超低能耗建筑示范社区。项目120万平方米全部建成后，将成为世界上规模最大的被动房综合社区。

“超低能耗综合社区不仅完全采用被动式建筑技术，而且采用海绵城市、雨水回收、生态自我修复技术、智能控制技术，打造全新的绿色智慧生态社区，包括高层、多层、学校、商住等不同类型的建筑业态。”林少中分析认为，随着超低能耗建筑技术广泛应用于单体建筑、民用建筑、公共建筑、多层建筑和高层建筑领域，将带来万亿元级的市场规模。

“被动房”是建筑节能理念和各种技术产品的集大成者，通过充分利用太阳能、地热能等可再生能源使采暖消耗的一次能源不超过15千瓦/平米的房屋。

汉堡之家是中国境内首座获得认证的“被动房”，是上海世博会德国汉堡市城市最佳实践区案例馆。“汉堡之家”每平米一年消耗相当于50度电的能量，仅相当于普通办公楼的1/4。它在屋顶上安装的光能利用设备可以提供建筑所需电能的90%，而地源热泵装置则为整个建筑的制冷和供暖供给能量。

“被动式屋”，通俗地讲，可以说是“仅仅靠住宅本身的构造设计，就能到达舒适的室内温度，满足’冬暖夏凉’的要求，不需要单独再另外安装供暖设施的住宅，即，不需要’主动’提供能量的这样一种房屋”。其实，也可以这样简单地理解，所谓“被动式住宅”，就是一种思想理念来自西方世界，采用现代保温隔热技术手段，建造的新一代的节能住宅。

这是从一篇叫做《太阳能简介》的论文中写到的，原文如下。

太阳能简介

摘要

太阳能作为一种取之不尽用之不竭的能源，受到世界各国的重视。太阳能广泛用于发电、制冷、制热等方面，已经和世界的经济生活联系在一起

关键词

太阳能污染硅电池

1. 前言

太阳能（Solar Energy），一般是指太阳光的辐射能量，在现代一般用作发电，是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。广义太阳能包括:地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能，化石燃料（如煤、石油、天然气等）。狭义太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。

太阳能源自太阳。太阳是一个炽热的气态球体，它的直径约为1.39×106km，质量约为2.2×l027t，为地球质量的3.32×105倍，体积是地球的1.3×106倍，平均密度为地球的1/4。太阳作为一个巨大、久远、无尽的能源。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量（3.75×10^26KW）的22亿分之一，但已高达173,000TW，也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤。

总的说来太阳能具有能量十分巨大、供应时间长、分布广阔、获取方便、安全、干净、不污染环境的优点。但也存在问题：1）能量分散，能量密度低；2）稳定性差，受日夜季候、地理纬度等影响，太阳能不断地生变化；3）装置成本过高；4）制造过程中污染严重，使用中可能有视觉污染。

我国的太阳能资源和分布广泛，有着十分丰富的太阳能资源。根据中国气象科学研究院的研究，有2/3以上国土面积，年日照在2000小时以上，年平均辐射量超过0.6GJ/cm2，各地太阳年辐射量大致在930～2330kW·h/m2之间。

从全国太阳年辐射总量的分布来看，西藏、青海、新疆、内蒙古南部、山西、陕西北部、河北、山东、辽宁、吉林西部、云南中部和西南部、广东东南部、福建东南部、海南岛东部和西部以及台湾省的西南部等广大地区的太阳辐射总量很大。

2. 太阳能利用历史

人类利用太阳能已有3000多年的历史。将太阳能作为一种能源和动力加以利用，只有300多年的历史。近代太阳能利用历史可以从1615年法国工程师所罗门·德·考克斯在世界上发明第一台太阳能驱动的发动机算起。该发明是一台利用太阳能加热空气使其膨胀作功而抽水的机器。在1615年～1900年之间，世界上又研制成多台太阳能动力装置和一些其它太阳能装置。这些动力装置几乎全部采用聚光方式采集阳光，发动机功率 不大，工质主要是水蒸汽，价格昂贵，实用价值不大，大部分为太阳能爱好者个人研究制造。

20世纪太阳能科技发展历史大体可分为七个阶段 :

第一阶段(1900-1920)

太阳能研究的重点仍是太阳能动力装置，但采用的聚光方式多样化，且开始采用平板集热器，装置逐渐扩大，最大输出功率达73.64kW，实用目的比较明确，造价仍然很高。建造的典型装置有：

1. 1901年，在美国加州建成一台太阳能抽水装置

2. 1902 -1908年，在美国建造了五套双循环太阳能发动机，采用平板集热器和低沸点工质；

3. 1913年，在埃及开罗以南建成一台由5个抛物槽镜组成的太阳能水泵，每个长62.5m，宽4m，总采光面积达1250m2。

第二阶段（1920-1945）

在这20多年中，太阳能研究工作处于低潮，参加研究工作的人数和研究项目大为减少，其原因与矿物燃料的大量开发利用和发生第二次世界大战（1935-1945）有关，太阳能又不能解决当时对能源的急需，因此使太阳能研究工作逐渐受到冷落。

第三阶段（1945-1965）

　二战结束后的20年中，一些有远见的人士注意到石油和天然气资源正在迅速减少，呼吁人们重视这一问题，从而逐渐推动了太阳能研究工作的恢复和开展。比较突出的研究进展有：

1955年，以色列泰伯等在第一次国际太阳热科学会议上提出选择性涂层的基础理论，并研制成实用的黑镍等选择性涂层，为高效集热器的发展创造了条件；

1954年，美国贝尔实验室研制成实用型硅太阳电池，为光伏发电大规模应用奠定了基础。

这一阶段里还有其它一些重要成果，比较突出的有：

1952年，法国国家研究中心在比利牛斯山东部建成一座功率为50kW的太阳炉。

1960年，在美国佛罗里达建成世界上第一套用平板集热器供热的氨-水吸收式空调系统，制冷能力为5冷吨。

1961年，一台带有石英窗的斯特林发动机问世。在这一阶段里，加强了太阳能基础理论和基础材料的研究，取得了如太阳选择性涂层和硅太阳电池等技术上的重大突破。平板集热器有了很大的发展，技术上逐渐成熟。太阳能吸收式空调的研究取得进展，建成一批实验性太阳房。对难度较大的斯特林发动机和塔式太阳能热发电技术进行了初步研究。

第四阶段(1965-1973）

这一阶段，太阳能的研究工作停滞不前，主要原因是太阳能利用技术处于成长阶段，尚不成熟，并且投资大，效果不理想，难以与常规能源竞争，因而得不到公众、企业和政府的重视和支持。

第五阶段(1973-1980）

“能源危机”（有的称“石油危机”）在客观上使人们认识到：现有的能源结构必须彻底改变，应加速向未来能源结构过渡。从而使许多国家，尤其是工业发达国家，重新加强了对太阳能及其它可再生能源技术发展的支持，在世界上再次兴起了开发利用太阳能热潮。

1973年，美国制定了政府级阳光发电计划，太阳能研究经费大幅度增长，并且成立太阳能开发银行，促进太阳能产品的商业化。

日本在1974年公布了政府制定的“阳光计划”，其中太阳能的研究开发项目有：太阳房 、工业太阳能系统、太阳热发电、太阳电池生产系统、分散型和大型光伏发电系统等。

这一时间太阳能研究领域不断扩大，研究工作日益深入，取得一批较大成果，如CPC、真空集热管、非晶硅太阳电池、 光解水制氢、太阳能热发电等。

太阳热水器、太阳电他等产品开始实现商业化，太阳能产业初步建立，但规模较小，经济效益尚不理想。

第六阶段（1980-1992）

开发利用太阳能热潮，进入80年代后逐渐进入低谷。世界上许多国家相继大幅度削减太阳能研究经费，其中美国最为突出。

导致这种现象的主要原因是：世界石油价格大幅度回落，而太阳能产品价格居高不下，缺乏竞争力；太阳能技术没有重大突破，提高效率和降低成本的目标没有实现，以致动摇了一些人开发利用太阳能的信心；核电发展较快，对太阳能的发展起到了一定的抑制作用

第七阶段（1992-今）

由于大量燃烧矿物能源，造成了全球性的环境污染和生态破坏，对人类的生存和发展构成威胁。在这样背景下，1992年联合国在巴西召开“世界环境与发展大会”，会议通过了《里约热内卢环境与发展宣言》、《21世纪议程》和《联合国气候变化框架公约》等一系列重要文件，把环境与发展纳入统一的框架，确立了 可持续发展的模式。这次会议之后，世界各国加强了清洁能源技术的开发，将利用太阳能与环境保护结合在 一起，使太阳能利用工作走出低谷，逐渐得到加强。世界环发大会之后，中国政府对环境与发展十分重视，提出10条对策和措施，明确要“因地制宜地开发和推广太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等清洁能源”，制定了《中国21世纪议程》，进一步明确 了太阳能重点发展项目。

3. 太阳能利用方式

3.1 光－热能转换

光热转换是利用太阳辐射加热物体而获得热能的一种太阳能利用方式。常见应用有太阳能热水器、反射式太阳灶、高温太阳炉、地膜、大棚、温室等。

3.1.1集热器

太阳辐射的能流密度低，在利用太阳能时为了获得足够的能量，或者为了提高温度，必须采用一定的技术和装置（集热器），对太阳能进行采集。太阳能集热器是把太阳辐射能转换成热能的设备，它是太阳能热利用中的关键设备。常见有可分为聚光型和非聚光型。

3.1.1.1非聚光型集热器

非聚光型集热器常见有平板和真空管集热器。

平板集热器

平板集热器是非聚光类集热器中最简单且应用最广的集热器。它吸收太阳辐射的面积与采集太阳辐射的面积相等，能利用太阳的直射和漫射辐射。按工质划分有空气集热器和液体集热器，目前大量使用的是液体集热器；按吸热板芯材料划分有钢板铁管、全铜、全铝、铜铝复合、不锈钢、塑料及其它非金属集热器等； 按结构划分有管板式、扁盒式、管翅式、热管翅片式、蛇形管式集热器，还有带平面反射镜集热器和逆平板集热器等；按盖板划分有单层或多层玻璃、玻璃钢或高分子透明材料、透明隔热材料集热器等。

目前，国内外使用比较普遍的是全铜集热器和铜铝复合集热器。铜翅和铜管的结合，国外一般采用高频焊，国内以往采用介质焊，1995年我国也开发成功全铜高频焊集热器。1937年从加拿大引进铜铝复合生产线，通过消化吸收，现在国内已建成十几条铜铝复合生产线。 为了减少集热器的热损失，可以采用中空玻璃、聚碳酸酯阳光板以及透明蜂窝等作为盖板材料，但这些材料价格较高，一时难以推广应用。

真空管集热器

为了减少平板集热器的热损，提高集热温度，国际上70年代研制成功真空集热管，其吸热体被封闭在高真空的玻璃真空管内，大大提高了热性能。将若干支真空集热管组装在一起，即构成真空管集热器，为了增加太阳光的采集量，有的在真空集热管的背部还加装了反光板。

真空集热管大体可分为全玻璃真空集热管，玻璃-U型管真空集热管，玻璃-金属热管真空集热管，直通式真空集热管和贮热式真空集热管。最近，我国还研制成全玻璃热管真空集热管和新型全玻璃直通式真空集 热管。

我国已经建立了拥有自主知识产权的现代化全玻璃真空集热管的产业，用于生产集热管的磁控溅射镀膜机在百台以上，产品质量达世 界先进水平，产量雄居世界首位。我国自80年代中期开始研制热管真空集热管，经过十几年的努力，攻克了热压封等许多技术难关，建立了拥有全部知识产权的热管真空管生产基地，产品质量达到世界先进水平，生产能力居世界首位。

真空管平板集热器

它是将单根真空管装配在复合抛物面反射镜的底面，兼有平板和固定式聚光的特点，它能吸收太阳光的直射和80%的散射。

3.1.1.2聚光集热器

聚光集热器通常由聚光器、吸收器和跟踪系统三部分组成。其工作原理是，自然阳光经聚光器聚焦到吸收器上，并加热吸收器内流动的集热介质，跟踪系统则根据太阳的方位随时调节聚光器的位置，以保证聚光器的开口面与人射太阳辐射总是互相垂直的。

在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器（点聚焦）和槽形抛物面镜聚光集热器 （线聚焦）。前者可以获得高温，但要进行二维跟踪；后者可以获得中温，只要进行一维跟踪。这两种聚光集热 器在本世纪初就有应用，几十年来进行了许多改进，如提高反射面加工精度，研制高反射材料，开发高可靠性 跟踪机构等，现在这两种抛物面镜聚光集热器完全能满足各种中、高温太阳能利用的要求，但由于造价高，限制了它们的广泛应用。

3.1.2 太阳能热水器

基本原理：通过集热，促使管内水温高于水箱水温，热水比冷水轻，形成对流，最终使水箱中的温度达到使用所需的温度。

太阳能热水器通常由平板集热器、蓄热水箱和连接管道组成。按照流体流动的方式分类，可将太阳能热水器分成三大类：闷晒式、直流式和循环式。

3.1.3 太阳能采暖

太阳能采暖可以分为主动式和被动式两大类。主动式是利用太阳能集热器和相应的蓄热装置作为热源来代替常规热水（或热风）采暖系统中的锅炉。被动式则是依靠建筑物结构本身充分利用太阳能来达到采暖的目的，因此它又称为被动式太阳房。

被动式太阳房构造简单，取材方便，造价便宜，无需维修，有自然的 舒适感，特别适合发展中国家的广大农村。

主动式太阳房利用集热器产生的热水采暖，结构简单，蓄热器置于室外，室内又是由地板供暖，故不占用室内居住面积是这种系统的一大优点。

3.1.4 太阳能干燥

太阳能干燥按干燥器（或干燥室）获得能量的方式可分为：

1.集热器型干燥器

2.温室型干燥器

3.集热器—温室型干燥器

实际中还有集热器与常规能源、集热器与储热装置、集热器与热泵等各种组合式太阳能干燥装置。

集热器型干燥器是利用太阳能空气集热器，先把空气加热到预定温度后再送入干燥室，干燥室视干燥物品的类型多种多样，如箱式、窑式、固定床式或流动床式等。

温室型干燥器其温室就是干燥室，它直接接受太阳的辐射能。

集热器—温室型干燥器则是上述两种形式的结合。其温室顶部为玻璃盖板，待干燥物品放在温室中的料盘上，它既直接接受太阳辐射加热，又依靠来自空气集热器的热空气加热。

属于光热转化的还有：太阳能海水淡化、太阳能制冷和空调、太阳能热动力发电、太阳坑发电技术、太阳能热推进等。

3.2 光－电转换

原理是根据光电效应，利用太阳能直接转化为电能。应用包括为无电场所提供电池，包括移动电源和备用电源、太阳能日用电子产品等。

世界上，1941年出现有关硅太阳电池报道，1954年研制成效率达6％的单晶硅太阳电池，1958年太阳电池应用于卫星供电。在70年代以前，由于太阳电池效率低，售价昂贵，主要应用在空间。70年代以后，对太阳电池材料、结构和工艺进行了广泛研究，在提高效率和降低成本方面取得较大进展。

目前，世界上太阳电他的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24％（100px2)，多晶硅电池18.6％（100px2）， InGaP／GaAs双结电池30．28％（AM1），非晶硅电池14．5％（初始）、12．8（稳定），碲化镉电池15．8％， 硅带电池14．6％，二氧化钛有机纳米电池10．96％。

我国于1958年开始太阳电池的研究，40多年来取得不少成果。目前，我国太阳电他的实验室效率最高水平为：单晶硅电池20．4％（50px×50px），多晶硅电池14．5％（50px×50px）、12％（250px×250px），GaAs电池 20．1％（lcm×cm），GaAs／Ge电池19．5％（AM0），CulnSe电池9％（lcm×25px），多晶硅薄膜电池13．6％ （lcm×25px，非活性硅衬底），非晶硅电池8．6％（250px×250px）、7．9％（500px×500px）、6．2％（750px×750px）， 二氧化钛纳米有机电池10％（25px×25px）。

由于各种不同材料制成的太阳电池所吸收的太阳光谱是不同的，因此将不同材料的电池串联起来，就可以充分利用太阳光谱的能量，大大提高太阳电池的效率，因此叠层串联电池的研究已引起世界各国的重视，成为最有前途的太阳电池。

太阳电池重量轻，无活动部件，使用安全。单位质量输出功率大，即可作小型电源，又可组合成大型电站。目前其应用已从航天领域走向各行各业，走向千家万户，太阳能汽车，太阳能游艇，太阳能自行车，太阳能飞机都相继问世，它们中有的已进入市场。然而对人类最有吸引力的是所谓太空太阳站。

3.2.1 太阳空间电站

空间电站实际上是利用太阳能发电的卫星，这些卫星表面覆盖有太阳能电池板，能够吸收积聚大量太阳能并将其转化为电能，通过微波束将电能传送回地面。

它是由永远朝向太阳的太阳电池列阵，能把直流电转换成微波能的微波转换站，发射微波束能的列阵天线等三部分组成，通过天线以微波形式向地面输电。在地面上则要建一个面积达几十平方公里的巨型接受系统。

空间发电有两大优点：一是可以充分利用太阳能，同时又不会污染环境，二是 不用架设输电线路，可直接向空中的飞船和飞机提供电力，也可向边远的山区、沙漠和孤岛送电。科学家预测，一旦建成空间电站，人类可以不断获得能源，地球能源利用将产生革命性变化。

问题：一是空间运输成本问题，按推测，至少空间运输成本要降低99%才有可能；二是能量转换的效率问题。

3.2.2 太阳能发电系统

太阳能电源是由太阳能电池发电，经蓄电池贮能，从而给负载供电的一种新型电源，广泛应用于微波通讯、基站、电台、野外活动、高速公路、也可为无电山区、村庄、海岛提供电力。 有以下好处：

1.不必拉设电线，不必挖开马路，安装使用方便；

2.一次性投资，可保证二十年不间断供电（蓄电池一般为5年需更换）；

3.免维护，无任何污染。

太阳能电源可分为直流供电系统和交直流供电系统二种。

我们预计太阳能光伏发电在不久的将来将会占据世界能源消费的重要席位，它的发展不但要替代部分常规能源，而且还将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源的消耗将占总能源消耗比例的30%以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占有比也将达到10%以上；到2040年，可再生能源消耗将占总能耗的50%以上，太阳能光伏发电将占总电力的20%以上；到21世纪末，可再生能源消耗将占总能耗的80%以上，太阳能发电将占到60%以上。以上这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域所占有的重要地位。根据《可再生能源中长期发展规划》报道，到2020年，我国将力争使太阳能发电装机容量达到1.8GW（百万千瓦），到2050年将达到600GW（百万千瓦）。预计到2050年，我国可再生能源的电力装机将占全国总电力装机容量的25%，其中光伏发电装机将占到5%。未来十几年，将是我国太阳能光伏产业发展继续迅猛的一个阶段。

3.3 光－化学能转化

这种转换技术包括半导体电极产生电而电解水产生氢，利用氢氧化钙或金属氢化物热分解储能等形式。太阳能制氢问题解决了，才有真正意义上的氢能利用(包括燃料电池)，这将引起时代的变革。

正在研究的太阳能制氢。有以下几种方式：

1）太阳能电解水制氢。电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法，效率较高（75％-85％），但耗电大，用常规电制氢，从能量利用而言得不偿失。所以，只有当太阳能发电的成本大幅度下降后，才能实现大规模电解水制氢。

2）太阳能热分解水制氢 。将水或水蒸汽加热到3000K以上，水中的氢和氧便能分解。这种方法制氢效率高，但需要高倍聚光器才能获得如此高的温度，一般不采用这种方法制氢。

3）太阳能热化学循环制氢。为了降低太阳能直接热分解水制氢要求的高温，发展了一种热化学循环制氢方法，即在水中加入一种或几种中间物，然后加热到较低温度，经历不同的反应阶段，最终将水分解成氢和氧，而中间物不消耗，可循环使用。热化学循环分解的温度大致为900-1200K，这是普通旋转抛物面镜聚光器比较容易达到的温度，其分解水的效率在17．5％-75．5％。存在的主要问题是中间物的还原，即使按99．9％-99． 99％还原，也还要作0.1％-0.01％的补充，这将影响氢的价格，并造成环境污染。

4）太阳能光化学分解水制氢 。这一制氢过程与上述热化学循环制氢有相似之处，在水中添加某种光敏物质作催化剂，增加对阳光中长波光能的吸收，利用光化学反应制氢。日本有人利用碘对光的敏感性，设计了一套包括光化学、热电反应的综合制氢流程，每小时可产氢97升，效率达10％左右。

5）太阳能光电化学电池分解水制氢。1972年，日本本多健一等人利用n型二氧化钛半导体电极作阳极，而以铂黑作阴极，制成太阳能光电化学电池，在太阳光照射下，阴极产生氢气，阳极产生氧气，两电极用导线连接便有电流通过，即光电化学电池在太阳光的照射下同时实现了分解水制氢、制氧和获得电能。这一实验结果引起世界各国科学家高度重视，认为是太阳能技术上的一次突破。但是，光电化学电他制氢效率很低，仅0．4％，只能吸收太阳光中的紫外光和近紫外光，且电极易受腐蚀，性能不稳定，所以至今尚未达到实用要求。

6）太阳光络合催化分解水制氢。从1972年以来，科学家发现三联毗啶钉络合物的激发态具有电子转移能力，并从络合催化电荷转移反应，提出利用这一过程进行光解水制氢。这种络合物是一种催化剂，它的作用是吸收光能、产生电荷分离、电荷转移和集结，并通过一系列偶联过程，最终使水分解为氢和氧。络合催化分解水制氢尚不成熟，研究工作正在继续进行。

7）生物光合作用制氢。40多年前发现绿藻在无氧条件下，经太阳光照射可以放出氢气；十多年前又发现，兰绿藻等许多藻类在无氧环境中适应一段时间，在一定条件下都有光合放氢作用。目前，由于对光合作用和藻类放氢机理了解还不够，藻类放氢的效率很低，要实现工程化产氢还有相当大的距离。据估计，如藻类光合作用产氢效率提高到10％，则每天每平方米藻类可产氢9克分子，用5万平方公里接受的太阳能，通过光合放氢工程即可满足美国的全部燃料需要。

3.4 太阳能-生物质能转换

太阳能-机械能转换。 20世纪初，俄国物理学家实验证明光具有压力。20年代，前苏联物理学家提出，利用在宇宙空间中巨大的太阳帆，在阳光的压力作用下可推动宇宙飞船前进，将太阳能直接转换成机械能。科学家估计，在未来10～20年内，太阳帆设想可以实现。通常，太阳能转换为机械能，需要通过中间过程进行间接转换。

3.5 太阳能利用中的污染

太阳能电池在使用过程中确实具有无排放，无噪音，无能耗的清洁能源称号，但当今主流却忽略了太阳能电池光鲜表面背后生产过程中的高污染、高能耗的问题。　

一、高污染

主要是生产硅过程中带来的四氢化硅污染和其它易燃易爆有毒气体污染和蓄电池带来的污染。

现太阳能电池90%为晶体硅电池，其原材料为多晶硅，由金属硅(工业硅)提纯而来，目前国内均采用化学法(改良西门子法)：先将金属硅转变为三氯氢硅，再进行分馏和精馏提纯，得到高纯度的三氯氢硅 (具有毒性、腐蚀性和易爆炸) 后，最终由氢气还原而成；这一过程中只有约25%的三氯氢硅传化成多晶硅，其余基本直接排放；而污染最严重的，则是在还原过程中产生的副产品——四氯化硅(一种腐蚀性极强、难以保存的有毒液体，具有急毒性。由于四氯化硅不能自然降解，如果将四氯化硅倾倒或掩埋，水体将会受到严重污染，土地会变成不毛之地)。这还不包括大量氯气等其它易燃易爆有毒气体。

每生产1KW太阳能电池板需耗费10Kg多晶硅，产生80Kg以上四氯化硅。而国内能通过氢化还原闭环工艺循环减小四氯化硅排放的仅有一家；而即使通过氢化还原闭环工艺循环，四氯化硅的排放仍到达50%；四氯化硅虽然也是化工原料，但下游的化工厂消化十分有限。国内绝大多数多晶硅生产厂家的四氯化硅少部分以低价卖给下游厂家，一部分存储，一部分则偷偷掩埋。

这还不包括硅片后期处理的其它辅料。如制绒过程中用到的各种强酸强碱溶液、扩散使用的三氯氧磷、PECVD中使用的硅烷等，这些辅材的消耗不比主材料少。

由于太阳电池具有时效性，只有阳光照射才会产生电能；所以必须用蓄电池在有阳光时蓄电，无阳光时维持供电。而蓄电池又以铅酸蓄电池为主，其污染程度是相当大的。

二、高能耗

硅石冶炼为金属硅、金属硅提纯为多晶硅、多晶硅片处理需要耗费大量的电能，主要集中在硅石冶炼、多晶硅的铸锭和扩散这几个流程；每生产1KW太阳能电池板需要耗费5800-6000度电(国内平均数)。我们可以这样计算：按平均光照时间4小时/天，太阳能电池是寿命为15至20年(按20年)，1KW太阳能电池总的发电量为4x365x20=29200KW• h；与耗掉的6000度电相比，其电能再生比只有4.87，这还没有算上光照效率以及逆变电源的损耗和控制电路的损耗；远远低于水电和风电。如果再加上超白玻璃、铝合金、钢材、电缆等辅件，其电能再生比是相当低的。

更大的问题是现国内生产的太阳能电池板90%以上用于出口，他国享受清洁能源，而我国却饱受能耗和污染之苦。

写在最后

据有关部门对2050年各种一次能源在世界能源构成中所占的比例预测结果显示，其构成为：石油0，天然气13％，煤20％，核能10％，水电5％，太阳能(含风能、生物质能)50％，其它2％，以太阳能为代表的新能源与可再生能源将在可持续发展中发挥重要作用。

中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭约占商品能源消费结构的76%，已成为中国大气污染的主要来源。大力开发新能源和可再生能源的利用技术将成为减少环境污染的重要措施。能源问题是世界性的，向新能源过渡的时期迟早要到来。从长远看，太阳能利用技术和装置的大量应用，也必然可以制约矿物能源价格的上涨。

参考文献

1、百度百科http://baike.baidu.com/view/21294.htm

2、太阳能干燥技术概况及应用前景张璧光

3、太阳能利用与可持续发展姚伟

4、太阳能热泵系统简介禚 静

5、我国太阳能利用进展陆维德 罗振涛

6、我国太阳能资源利用区划王炳忠

7、太阳能发电尚无经济可行性葛伟民