3.3 可再生能源建筑应用

3.3.1 由于建筑中存在多种可再生能源应用技术，因此存在针对某种单一可再生能源替代率和多种可再生能源利用总替代率之分。在可再生能源替代率计算中，建筑总能源消费是指在建筑物使用过程中所消耗的能源量，即一定时间内（一般为一年）某个目标建筑运行所需要的各种能源的总量，主要包括电力、燃料油、燃气、燃煤、市政热水（或蒸汽）等。在计算建筑中使用可再生能源所形成的常规能源替代量或节约量时，由于各种可再生能源技术输出的能量形式不同，算法上存在差异，如对于太阳能光伏发电技术，以系统所发电量作为常规能源替代量；而对于太阳能光热技术或地源热泵等技术，则是与某种以消耗常规能源实现相同功能或目的的技术进行比较，计算出相对常规能源节约量。
3.3.2 太阳能建筑一体化包括太阳能光热系统和太阳能光电系统的建筑一体化。
    太阳能光热建筑一体化主要包括：①在外观上，实现太阳能热水系统与建筑有机结合，合理布置太阳能集热器。无论在屋顶、阳台或在墙面都要使太阳能集热器成为建筑的一部分，实现两者的协调和统一；②在结构上，妥善解决太阳能热水系统的安装问题，确保建筑物的承重、防水等功能不受影响，还应充分考虑太阳能集热器抵御强风、暴雪、冰雹等的能力；③在管路布置上，合理布置太阳能循环管路以及冷热水供应管路，尽量减少热水管路的长度，建筑上事先留出所有管路的接口、通道；④在系统运行上，要求系统可靠、稳定、安全，易于安装、检修、维护，合理解决太阳能与辅助能源加热设备的匹配，尽可能实现系统的智能化和自动控制；⑤在系统效率上，考虑到太阳能保证率与建筑一体化程度存在一定的矛盾，需要通过整体考虑、合理设计兼顾二者。以上五方面均需要将太阳能热水系统纳入建筑设计中，统一规划、同步设计、合理布局。
    太阳能光电建筑一体化主要包括：①在外观上，在综合考虑发电效率、发电量、电气和结构安全、适用、美观的前提下，实现太阳能光电系统与建筑有机结合，合理布置太阳能电池（或组件），使之与建筑材料（或构件）有机结合，构成复合型建筑材料或建筑构件；②在功能实现上，集成后的光伏建材或构件具备同等建筑材料或构件功能，能够满足相应的性能要求并替代相应建筑材料或构件。以上两方面均需要将太阳能光电系统纳入建筑设计中，统一规划、同步设计、合理布局。
3.3.3 民用建筑中，太阳能光热系统主要包括太阳能供热水、采暖和空调系统。其中空气集热器太阳能采暖系统，是用太阳能集热器收集太阳辐射能并转换成热能，以空气作为集热器回路中循环的传热介质，以岩石堆积床或相变材料作为蓄热介质，热空气经由风道送至室内进行采暖，具有较好的应用前景。
3.3.4 太阳能光热保证率是表示太阳能热利用系统性能的一个参数，其值需结合系统使用期内的太阳能辐照条件、系统的性能及用户具体要求等因素后综合确定。
3.3.5 太阳能光伏系统可按不同的分类方法进行分类：按接入公共电网的方式分为：并网光伏系统和独立光伏系统；按储能装置的形式可分为：带有储能装置系统和不带储能装置系统；按负荷形式可分为：直流系统、交流系统和交直流混合系统；按系统装机容量的大小可分为：装机容量不大于20kW的小型系统、装机容量在20kW至100kW（含100kW）之间的中型系统和装机容量大于100kW的大型系统；按允许通过上级变压器向主电网馈电的方式可分为：逆流光伏系统和非逆流光伏系统；按其在电网中的并网位置可分为：集中并网系统和分散并网系统。
3.3.6 太阳能光伏发电系统总效率由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。
3.3.7 被动式太阳房主要包括下列三种类型：①直接受益式，太阳光穿过被动式太阳房的透光材料直接进入室内的采暖形式；②集热（蓄热）墙式，太阳光穿过被动式太阳房的透光材料照射集热（蓄热）墙吸热面，加热间层空气（墙体）后，通过空气对流（传导、辐射）向室内传递热量的采暖方式；③附加阳光间式，在被动式太阳房的房屋主体南面附加一个玻璃温室的采暖形式。
3.3.8 热泵实质是借助降低一定量的功的品位，提供品位较低而数量更多的能量。由于热泵能将低温热能转换为高温热能，提高能源的有效利用率，因此是回收低温余热、利用环境介质中储存的能量的重要途径。热泵按热源来源的种类可分为：地源热泵、空气源热泵、污水源热泵等。空气源热泵以空气为低位热源的热泵。地源热泵以岩土体、地下水、地表水为低位热源的热泵。城市污水源热泵是与城市污水进行热交换的热泵。
3.3.9 热泵系统能效比即系统综合能效比，指在某一工作条件下整个热泵系统输出能量与输入能量的比值，它反映了整个系统中包括所有设备的综合性能，是全面考察热泵系统在实际运行下能效水平的重要指标。热泵系统制冷能效比是指地源热泵系统制冷量与热泵系统总耗电量的比值，其中热泵系统总耗电量包括热泵主机、各级循环水泵的耗电量。热泵系统制热性能系数是热泵系统总制热量与热泵系统总耗电量的比值。对于空气源热泵来说，总耗电量包含主机和风机的耗电量。