http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-08 11:08:21 來源:《大眾機械師》雜誌


據《大眾機械師》雜誌10月11日報道 20個大學生團隊在兩周的時間內各自設計並搭建一棟太陽能住宅,這也許目前還隻是“太陽能十項全能競賽” (Solar Decathlon)中的一個比賽項目,而在不久的將來,這將有望成為全世界科技行業、建築行業和能源行業日常工作項目之一。
“太陽能十項全能競賽”是由美國能源部 (DOE) 讚助的建築與能源科技競賽,旨在設計、創建和管理最節能的太陽能住宅。競賽要求每所參賽大學設計並建造一棟麵積為74平方米的太陽能住宅,並將於10月9日-10月18日在華盛頓哥倫比亞特區的國家大草坪 (National Mall)創建“太陽能之村”,進行為期一周的現場競賽。
美國能源部將對公眾開放整個現場比賽的過程,10月14ri,fuzeshigexiangmupingfendecaipanmenhuizaixikaoliangmeisuofangwuzuopin。yuwangnianbutong,jinniandebisaizhonghaijiangyubotuomakedianligongsihezuo,keyishishiceliangmeigefangwudeshijidianlihaonengliang,nenghaoyuedi,pingfenziranyuegao。
bisaizhong,chulexinjishuxinshejihegezhongchuangxinwai,danshiqinshougaifangzijiuburongyi。duiyuzhexiebiangongdudaxuekechengbianjishijiancanjiabisaidexueshengmeneryan,zhewuyijiangshiyicidongnaodongshoudeshuangzhongkaoyanhetiaozhan。dangran,xiangyaoyingdebisai,zuiguanjiandehaishichuangzaoli!
這(zhe)次(ci)參(can)賽(sai)的(de)作(zuo)品(pin)都(dou)是(shi)卓(zhuo)越(yue)的(de)智(zhi)慧(hui)結(jie)晶(jing),其(qi)中(zhong)的(de)四(si)個(ge)佼(jiao)佼(jiao)者(zhe)特(te)別(bie)值(zhi)得(de)一(yi)提(ti)。它(ta)們(men)采(cai)用(yong)創(chuang)新(xin)技(ji)術(shu)和(he)前(qian)衛(wei)的(de)建(jian)築(zhu)風(feng)格(ge),在(zai)眾(zhong)多(duo)作(zuo)品(pin)中(zhong)脫(tuo)穎(ying)而(er)出(chu)。
1. 加利福尼亞州代表隊
加利福尼亞州代表隊的加熱冷卻係統是這次比賽中展示的少見新技術之一。該係統可以幫助房間溫控用電量控製為零。23歲的設計負責人蒂姆-森納特表示:“要(yao)控(kong)製(zhi)屋(wu)內(nei)溫(wen)度(du)需(xu)要(yao)耗(hao)費(fei)大(da)量(liang)的(de)電(dian),依(yi)靠(kao)太(tai)陽(yang)能(neng)供(gong)電(dian)很(hen)不(bu)劃(hua)算(suan),所(suo)以(yi)我(wo)們(men)打(da)算(suan)幹(gan)脆(cui)不(bu)用(yong)電(dian)。我(wo)們(men)設(she)計(ji)出(chu)的(de)一(yi)套(tao)地(di)板(ban)和(he)天(tian)花(hua)板(ban)輻(fu)射(she)管(guan)係(xi)統(tong),可(ke)以(yi)利(li)用(yong)收(shou)集(ji)到(dao)的(de)太(tai)陽(yang)熱(re)能(neng)來(lai)代(dai)替(ti)空(kong)調(tiao),很(hen)好(hao)地(di)完(wan)成(cheng)室(shi)內(nei)溫(wen)控(kong)工(gong)作(zuo)。”
加利福尼亞州代表隊的房屋設計充分利用陽光和雨水,力求做到房屋的“零消耗”和“零浪費”,來看看幾個核心技術:
溫控——輻射管的妙用
來自屋頂的太陽能係統的熱能將地板PEX管材中的水加熱,為房間供暖。天花板中鋪設的另一組輻射供冷管道則負責降溫——管道中冷水經過天花板,吸收房間中的熱量,達到降低室溫的目的。
太陽熱能的利用
屋(wu)頂(ding)上(shang)除(chu)了(le)鋪(pu)設(she)太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)板(ban)外(wai),還(hai)有(you)平(ping)板(ban)式(shi)太(tai)陽(yang)熱(re)能(neng)收(shou)集(ji)器(qi),可(ke)以(yi)讓(rang)陽(yang)光(guang)經(jing)折(zhe)射(she)透(tou)過(guo)導(dao)熱(re)玻(bo)璃(li)和(he)輻(fu)射(she)吸(xi)收(shou)塗(tu)層(ceng)。這(zhe)個(ge)過(guo)程(cheng)能(neng)夠(gou)加(jia)熱(re)防(fang)凍(dong)結(jie)液(ye),將(jiang)熱(re)量(liang)傳(chuan)遞(di)給(gei)屋(wu)內(nei)熱(re)水(shui)箱(xiang)中(zhong)的(de)水(shui),並(bing)通(tong)過(guo)管(guan)道(dao)抵(di)達(da)地(di)板(ban)。
水資源的重複再利用
來自洗衣機、水槽和淋浴間的廢水流經過裝有粉沙、粘zhan土tu和he礫li石shi的de過guo濾lv裝zhuang置zhi,得de以yi淨jing化hua。過guo濾lv後hou的de水shui可ke以yi用yong來lai澆jiao灌guan菜cai園yuan。此ci外wai,房fang屋wu還hai設she有you雨yu水shui收shou集ji係xi統tong,管guan道dao與yu池chi塘tang和he房fang屋wu地di下xia的de水shui箱xiang相xiang連lian,最zui大da限xian度du利li用yong水shui資zi源yuan。
2.波士頓代表隊
此外,波士頓代表隊的設計也很搶眼。該隊由波士頓建築學院和塔夫茨大學組成,他們力求能將房屋的市場價格控製在30萬美元以下。所以為了降低成本,學生們選擇了200美元的分時微型逆變器(可將直流電轉化為交流電),代替普通光伏陣列中常用的3000美元轉換器。該隊的太陽熱能工程負責人羅斯-特斯維還特別選用了價格僅有普通價位三分之一的疏散軟管製成平板熱收集器。他解釋道:“這讓我們的房屋不會華而不實,而是絕對的經濟實惠,同時保證了可持續發展性。”
3.弗吉尼亞州代表隊
同樣值得一提的是弗吉尼亞州代表隊,弗吉尼亞理工大學的學生們搭建的房屋采用水泥地板,地板上安裝了傳感器和“地板氣象站”,可ke以yi隨sui時shi觀guan測ce屋wu內nei屋wu外wai的de溫wen度du變bian化hua。屋wu頂ding采cai用yong靈ling感gan來lai自zi於yu智zhi能neng百bai葉ye窗chuang的de一yi係xi列lie滑hua動dong板ban組zu成cheng,可ke根gen據ju屋wu內nei溫wen度du的de變bian化hua來lai改gai變bian角jiao度du,以yi達da到dao調tiao節jie室shi溫wen的de目mu的de。該gai隊dui隊dui長chang奧ao爾er登deng-海利稱:“這(zhe)個(ge)反(fan)應(ying)靈(ling)敏(min)的(de)建(jian)築(zhu)方(fang)案(an)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)屋(wu)主(zhu)更(geng)輕(qing)鬆(song)的(de)調(tiao)節(jie)遮(zhe)陽(yang)模(mo)式(shi)和(he)隔(ge)熱(re)性(xing)能(neng),對(dui)抗(kang)各(ge)種(zhong)氣(qi)候(hou)。當(dang)然(ran)天(tian)氣(qi)好(hao)的(de)時(shi)候(hou),你(ni)大(da)可(ke)敞(chang)開(kai)屋(wu)頂(ding)享(xiang)受(shou)日(ri)光(guang)浴(yu)。”
4.亞利桑那州代表隊
最zui後hou不bu能neng錯cuo過guo的de是shi亞ya利li桑sang那na州zhou代dai表biao隊dui的de作zuo品pin。在zai亞ya利li桑sang那na州zhou,太tai陽yang的de角jiao度du與yu其qi他ta州zhou不bu同tong,陽yang光guang在zai屋wu頂ding停ting留liu的de時shi間jian很hen短duan,大da部bu分fen時shi間jian是shi直zhi接jie斜xie射she入ru屋wu內nei。所suo以yi亞ya利li桑sang那na大da學xue的de學xue生sheng們men為wei房fang屋wu製zhi作zuo了le旋xuan轉zhuan鉸jiao鏈lian,可ke以yi調tiao整zheng朝chao南nan的de單dan體ti式shi牆qiang麵mian和he屋wu頂ding裝zhuang置zhi,已yi達da到dao更geng理li想xiang的de角jiao度du,捕bu捉zhuo更geng多duo的de陽yang光guang。太tai陽yang板ban下xia安an裝zhuang的de氣qi流liu通tong道dao和he隔ge熱re層ceng可ke以yi幫bang助zhu降jiang溫wen。隊dui長chang馬ma特te-金德爾表示:“屋頂表麵的溫度有可能高達150-160華氏度,雖然光伏板的額定耐溫能力遠超過這個溫度,但如果它們能涼爽一點會工作得更順利。”