經(jīng)過阿爾薩斯館的人很難不被這座巨大的太陽能水幕墻所吸引,從外部看,墻體外層由一塊塊太陽能板拼接起來,外層玻璃是像手風琴風箱一樣的折疊立面,后面是青枝綠葉覆蓋的綠植,水流像瀑布一樣嘩嘩地從墻體的上方流下,給這座棕色的建筑平添了一些動感。
走到館內(nèi),感覺就像走進了一個涼爽的水簾洞,流水隔斷了室外的炎熱,綠植創(chuàng)造了一個宜人的室內(nèi)空間。太陽能水幕墻是如何起作用的?它的好處又在哪里?阿爾薩斯展館的伊馬努爾·法赫先生介紹了其工作原理。
太陽能板堪比向日葵
太陽能水幕墻外布置著一些感應(yīng)器,它們將室內(nèi)外的溫度、水池的溫度等數(shù)據(jù)傳輸至電腦,由電腦來將太陽能板調(diào)節(jié)到合適的角度
法赫說,阿爾薩斯位于法國東南部,陽光充沛——那里的葡萄園和葡萄酒也非常有名。夏天溫度并不算高,所以,在阿爾薩斯,這面太陽能墻主要用于冬季取暖,是沒有“水幕”的。
太陽能墻包括三層,外層為太陽能電板和第一層玻璃,中間是一個密封的溫室,最里面的一層也是玻璃。在冬天,外層的太陽能板充分吸收陽光,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。另一部分陽光則通過兩層玻璃進入室內(nèi),中間溫室的氣體得以變熱,其熱量來源于三個方面:陽光穿過太陽能電池板的剩余熱量、內(nèi)層玻璃反射陽光的熱量,以及太陽能電板輻射的熱量。溫室里的熱空氣和新鮮空氣混合,用于房間的供暖。
在理想的情況下,最外層的太陽能板是能夠根據(jù)太陽的方位,由電腦控制來移動位置的。太陽能水幕墻外布置著一些感應(yīng)器,它們將室內(nèi)外的溫度、水池的溫度等數(shù)據(jù)傳輸至電腦,由電腦來將太陽能板調(diào)節(jié)到合適的角度。“通過這種角度的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)最大限度地收集陽光?!狈ê照f。
電板遮陽 水幕降溫
太陽能電池板產(chǎn)生的電力冬天可以用來驅(qū)動中央制暖機組,夏天可以用于驅(qū)動水泵制造水幕,或作為空調(diào)運行的能量來源
太陽能水幕墻的原型是阿爾薩斯布克斯韋爾中學的一面太陽能墻。設(shè)計這面太陽能墻的“阿爾薩斯建筑設(shè)計所”考慮到上海夏季高溫潮濕的氣候特點,專門為這面墻設(shè)計了夏季降溫功能。
夏天,隨著太陽的升高,天氣愈加炎熱,太陽能電池板開啟的角度也更大,這些電池板產(chǎn)生的陰影,避免了陽光通過板子后面的透明玻璃直射到室內(nèi)。中間的溫室處于開啟狀態(tài),大量室外新鮮空氣進入溫室后與玻璃墻上流下的水幕接觸,通過蒸發(fā)作用產(chǎn)生冷卻降溫的效果,為室內(nèi)制造出一定的“冷空氣”。
玻璃幕墻上的太陽能發(fā)電板面積約為72.2平方米,發(fā)電量6600瓦,這種方法不可能起到完全冷卻建筑物的作用,也無法滿足這幢建筑的全部能量需求,但是它可以降低室內(nèi)溫度,減少對傳統(tǒng)中央空調(diào)的依賴。另外,太陽能電池板產(chǎn)生的電力冬天可以用來驅(qū)動中央制暖機組,夏天可以用于驅(qū)動水泵制造水幕,或作為空調(diào)運行的能量來源。
阿爾薩斯館還有一個微型酒吧,酒吧內(nèi)的能源就是由太陽能水幕墻提供,“現(xiàn)在我們只能生產(chǎn)出一小部分的能源,但這是個很好的范例,隨著技術(shù)的進步,生產(chǎn)出的太陽能能源將更加豐富?!狈ê照f。
至于這面太陽能墻的造價和成本,法赫并不愿意透露太多信息,但他表示,對于許多冬冷夏熱的地區(qū),這種模式是值得推廣的。
政府補貼促新能源應(yīng)用
阿爾薩斯設(shè)立了一個雄心勃勃的目標:到2020年,新能源的使用占到全部能源供應(yīng)的23%,目前,這一比例數(shù)據(jù)是12%
法赫說,雖然這種太陽能水幕墻在阿爾薩斯并不是廣泛地被運用,但太陽能板的使用卻是比較普遍的。
近些年來,阿爾薩斯采取了一系列措施鼓勵新能源的使用。早在2004年,大區(qū)政府推動的新能源計劃中就包括安裝一萬平方米的太陽能收集裝置。政府還提供新能源補貼,鼓勵旅游區(qū)和農(nóng)業(yè)發(fā)達區(qū)域率先推動可再生能源的普及,為新能源研發(fā)企業(yè)提供優(yōu)惠政策。
現(xiàn)在,阿爾薩斯設(shè)立了一個雄心勃勃的目標:到2020年,新能源的使用占到全部能源供應(yīng)的23%,目前,這一比例數(shù)據(jù)是12%。
阿爾薩斯大區(qū)人口有180萬,面積約8300平方公里,與德國和瑞士接壤,是法國22個大區(qū)之一。這里地處萊茵河流域的歐洲心臟地帶,森林覆蓋率高,擁有80萬英畝的森林。大區(qū)首府斯特拉斯堡市正是歐洲議會和歐洲委員會的所在地,與比利時首都布魯塞爾并稱為歐洲的首府,也是法國僅次于巴黎的第二大外交中心。
除了突出自身在新能源建設(shè)方面的成就,在總面積2100平方米的四層展館中,阿爾薩斯獨具特色的葡萄園、圣誕市場、各式各樣的圣誕禮物、工業(yè)成果以及斯特拉斯堡的輕軌交通,都一一呈現(xiàn)。