建筑可再生能源包括太阳能、浅层地能、风能和生物质能。目前，常用的有太阳能光伏发电系统、太阳能热水系统、地源热泵系统。

　　1、太阳能光伏发电系统

　　太阳能属可再生能源，其最大优点是减少污染、保护生态环境。独立运行的太阳能光伏发电系统由太阳能电池板、控制器、蓄电池和逆变器组成，若并网运行，则无需蓄电池组。我国年均太阳能辐射量为5000WJ，年均日照时间为2200小时，资源相当丰富。目前，太阳能光伏发电系统应用场所主要包括：建筑物部分用电设备、环境照明(如庭院灯、草坪灯等)、道路照明、体育场照明等，随系统造价的降低，太阳能光伏发电系统的应用场所会越来越多。

　　2、太阳能热水系统

　　太阳能热水系统是利用太阳能集热器，收集太阳辐射能把水加热的一种装置，是目前太阳热能应用发展中最具经济价值、技术最成熟且已商业化的一项应用产品。太阳能热水系统由5部分组成，包括集热器、贮水箱、管路、控制器和辅助能源。太阳能热水系统的分类以加热循环方式可分为：自然循环式太阳能热水器、强制循环式太阳能热水系统、储置式太阳能热水器等三种。

　　自然循环太阳能热水系统是依靠集热器和储水箱中的温差，形成系统的热虹吸压头，使水在系统中循环;与此同时，将集热器的有用能量收益通过加热水，不断储存在储水箱内。系统运行过程中，集热器内的水受太阳能辐射能加热，温度升高，密度降低，加热后的水在集热器内逐步上升，从集热器的上循环管进入储水箱的上部;与此同时，储水箱底部的冷水由下循环管流入集热器的底部;这样经过一段时间后，储水箱中的水形成明显的温度分层，上层水首先达到可使用的温度，直至整个储水箱的水都可以使用。用热水时，有两种取热水的方法。一种是有补水箱，由补水箱向储水箱底部补充冷水，将储水箱上层热水顶出使用，其水位由补水箱内的浮球阀控制，有时称这种方法为顶水法;另一种是无补水箱，热水依靠本身重力从储水箱底部落下使用，有时称这种方法为落水法。

　　强制循环太阳能热水系统是在集热器和储水箱之间管路上设置水泵，作为系统中水的循环动力;与此同时，集热器的有用能量收益通过加热水，不断储存在储水箱内。系统运行过程中，循环泵的启动和关闭必须要有控制，否则既浪费电能又损失热能。通常温差控制较为普及，有时还同时应用温差控制和光电控制两种。温差控制是利用集热器出口处水温和贮水箱底部水温之间的温差来控制循环泵的运行。早晨日出后，集热器内的水受太阳辐射能加热，温度逐步升高，一旦集热器出口处温和贮水箱底部水温之间的温差达到设定值(一般8～10℃)时，温差控制器给出信号，启动循环泵，系统开始运行;遇到云遮日或下午日落前，太阳辐照度降低，集热器温度逐步下降，一旦集热器出口处水温和贮水箱底部水温之间的温差达到另一设定值(一般3～4℃)时，温差控制器给出信号，关闭循环泵，系统停止运行。用热水时，同样有两种取热水的方法：顶水法和落水法。顶水法是向贮水箱底部补充冷水(自来水)，将贮水箱上层热水顶出使用;落水法是依靠热水本身重力从贮水箱底部落下使用。在强制循环条件下，由于贮水箱内的水得到充分的混合，不出现明显的温度分层，所以顶水法和落水法都一开始就可以取到热水。顶水法与落水法相比，其优点是热水在压力下的喷淋可提高使用者的舒适度，而且不必考虑向贮水箱补水的问题;缺点也是从贮水箱底部进入的冷水会与贮水箱内的热水掺混。落水法的优点是没有冷热水的掺混，但缺点是热水靠重力落下而影响使用者的舒适度，而且必须每天考虑向贮水箱补水的问题。强制循环系统可适用于大、中、小型各种规模的太阳能热水系统。

　　直流式太阳能热水系统是使水一次通过集热器就被加热到所需的温度，被加热的热水陆续进入贮水箱中。系统运行过程中，为了得到温度符合用户要求的热水，通常采用定温放水的方法。集热器进口管与自来水管连接。集热器内的水受太阴辐射能加热后，温度逐步升高。在集热器出口处安装测温元件，通过温度控制器，控制安装在集热器进口管理上电动阀的开度，根据集热器出口温度来调节集热器进口水流量，使出口水温始终保持恒定。这种系统运行的可靠性取决于变流量电动阀和控制器的工作质量。有些系统为了避免对电动阀和控制器提出苛刻的要求，将电动阀安装在集热器出口处，而且电动阀只有开启和关闭两种状态。当集热器出口温度达到某一设定值时，通过温度控制器，开启电动阀，热水从集热器出口注入贮水箱，与此同时冷水(自来水)补充进入集热器，直至集热器出口温度低于设定值时，关闭电动阀，然后重复上述过程。这种定温放水的方法虽然比较简单，但由于电动阀关闭有滞后现象，所以得到的热水温度会比设定值低一些。直流式系统有许多优点：其一，与强制循环系统相比，不需要设置水泵;其二，与自然循环系统相比，贮水箱可以放在室内;其三，与循环系统相比，每天较早地得到可用热水，而且只要有一段见晴时刻，就可以得到一定量的可用热水;其四，容易实现冬季夜间系统排空防冻的设计。直流式系统的缺点是要求性能可靠的变流量电动阀和控制器，使系统复杂，投资增大。直流式系统主要适用于大型太阳能热水系统。

　　随人们生活水平的提高，热水供应逐渐成为住宅建筑必须具备的功能，热水能耗也会越来越大，利用太阳能提供生活热水应是符合绿色建筑原则的。在住宅建筑中普及太阳能热水供应的最大障碍还在于太阳能热水器与建筑的一体化时，只有当太阳能利用与建筑设计真正一体化，才能实现完全意义上的太阳能热水供应。太阳能屋顶应成为绿色建筑尤其是绿色住宅建筑的一项重要措施。

　　生活热水采用建筑一体化的太阳能集热器并配多源热泵进行加热。太阳能集热器集热面积为95㎡，热泵功率12 kW，可供应3 m3/d洗浴热水。太阳能集热器及多源热泵加热系统相互取长补短，互为备用。在日照充足时优先使用太阳能加热热水，阴雨天气或日照不足时利用太阳能集热器产生的低温热水作为多源热泵的辅助热源，以改善热泵的运行工况，提高其制热性能。这种组合形式，使二者均在相对比较稳定高效的条件下工作，保证系统全年全天候的卫生热水供应。

　　太阳能集热器设置于屋顶机房外侧弧形墙体内，由于太阳能集热板全部镶嵌于墙体内，与墙体完全实现了一体化。

　　3、地源热泵系统

　　地源热泵技术是利用浅层土壤中的能量进行供热或者制冷的新型环保节能空调技术, 被喻为21世纪的绿色空调技术。地源热泵系统是利用地下土壤温度相对稳定的特性, 通过埋入建筑物周围的地耦管与建筑物完成热交换。冬季通过地源热泵将大地的地位热能提高完成对建筑物的供暖，同时把建筑物内的冷量储存在地下, 以备夏季制冷时使用;夏季通过地源热泵将建筑物内的热量转移到地下，从而实现对建筑物进行降温，同时储存热量以备冬季供暖时使用。可广泛应用于商业楼宇、公共建筑、住宅公寓、学校、医院等建筑物。

　　地源热泵(ground source heat pumps, GSHP)系统包括三种不同的系统：以利用土壤作为冷热源的土壤源热泵， 也有资料文献称为地下耦合热泵系统(ground-coupled heat pump systems)或者叫地下热交换器热泵系统(ground heat exchanger);以利用地下水为冷热源的地下水热泵地源系统(ground water heat pumps);以利用地表水为冷热源的地表水热泵系统(surface-water heat pumps)。

　　土壤源热泵交换系统采用闭式方式，通过中间介质(通常为水或者是加入防冻剂的水)作为热载体，中间介质在埋于土壤内部的封闭环路中循环流动，流动中的介质与周围岩土体进行热交换。此种类型较少受地下地质条件的限制，在不具备地下水资源的区域基本上都可以采用，且系统运行具有高度的可靠性和稳定性，是目前国家鼓励企业重点推广的项目之一。土壤源热泵系统地埋管方式可分为水平埋管和垂直埋管两大类。选择哪种形式取决于现场可用地表面积、当地岩土类型以及钻孔费用。尽管水平埋管通常是浅层埋管，可采用人工开挖，初投资比垂直埋管小些，但它的换热性能比竖埋管小很多，并且往往受可利用土地面积的限制，所以在实际工程应用中，一般都采用垂直埋管。

　　地下水源热泵系统，也就是通常所说的深井回灌式水源热泵系统。通过建造抽水井群将地下水抽出，送至换热器或水源、热泵机组，经提取热量或释放热量后，由回灌井群灌回地下原地下水层中。地下水源热泵系统简便易行，综合造价低，水井占地面积小，可以满足大面积的建筑物的供暖空调要求。能效比可达供暖1：4，供冷1：6。但该系统受当地的水文地质条件的制约，只有在地下水源丰富稳定，水质较好，并有较好的回灌地质条件的区域才能采用。地下水源热泵系统按回灌方式的不同分为同井抽灌系统和异井抽灌系统。值得注意的是，同井抽灌系统对地质条件以及建筑类型的要求更为苛刻，它仅适用于含水层为明显的分层分布，且含水层之间有很好的隔水层(粘土层)，需水量小的建筑物。如果地层结构只是在局部(井孔处)分层明显，其它部位并没有明显的分层，即含水层是相通的，同井抽灌系统便极易“短路”。而在此条件下，异井抽灌系统在保证合理间距的情况下则更为安全可靠。

　　与地表水进行热交换的地热能交换系统，分为开式地表水换热系统和闭式地表水换热系统。地表水热泵系统通过直接抽取或者间接换热的方式，利用包括江水、河水、湖水、水库水以及海水等作为热泵冷热源。开式系统的换热效率通常比闭式系统高，初投资低，适合于容量更大的建筑。该系统简便易行，初投资较低，但由于地表水源容易受自然条件的影响，且一定的地表水体所能够承担的冷热负荷与其面积、体积、温度、深度以及流动性等诸多因素有关，需根据具体情况进行精确的计算。

　　另外：

　　(1)地源热泵主机用的冷热源来自地下恒定的能源，不存在衰减问题，所以运行费用稳定，其它形式机组均存在衰减问题，会引起运行费用逐年增加。

　　(2)地源热泵主机为全自动电脑控制，无须专人看守和劳动;其它形式机组要有几个人去管理和劳动。

　　(3)主机设置

　　对于普通中央空调系统，若设置风冷热泵机组进行冷热空调，则风冷热泵主机的设置必须要与外界通风良好，要么设置于屋顶，要么设置于地面，这对别墅空调受限就更严重，对于公共建筑，热泵主机也就局限设置在屋顶。因此，普通中央空调的热泵主机的设置受到极大的限制。而土壤源热泵主机的设置就非常灵活，可以设置在建筑物的任何位置，而不受考虑位置设置的限制。若设置冷水机组+锅炉进行冷热空调，冷却塔和锅炉的位置就更受限制。因此，就主机的设置而言，地源热泵系统的主机设置是非常灵活的。

　　(4)运行效率

　　对于普通中央空调系统，不管是采用风冷热泵机组还是采用冷却塔的冷水机组，无一例外的要受外界天气条件的限制，即空调区越需要供冷或供热时，主机的供冷量或供热量就越不足，即运行效率下降，这在夏热冬冷地区的使用就受到了影响。而土壤源热泵机组与外界的换热是通过大地，而大地的温度很稳定，不受外界空气的变化而影响运行效率，因此，土壤源热泵的运行效率是最高的。

　　(5)控制系统

　　在北方地区，风冷热泵在冬季使用时，有冲霜问题，对于热泵的冲霜，需要专门的控制设施，即在冲霜过程中，主机要进行逆向循环，室内空调系统的室温控制就要受到限制，而土壤源热泵系统就根本不存在这些问题。

　　(6)运行费用

　　一般说来，土壤源热泵系统的运行费比风冷热泵的运行费节约30～40%，这主要在运行效率上得以体现。达到相同的制冷制热效率，土壤源热泵主机的输入功率较小，即为业主提供了较低运行费的空调系统，在全年时间使用空调的场所，这种效果尤为明显。

　　为了充分体现地源热泵与传统能源方式的区别，我们将地源热泵与燃煤锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、电锅炉、太阳能等传统能源方式进行比较。

　　地源热泵与燃油、燃气、燃煤、电锅炉、太阳能等供暖形式相比，具有节能、环保，安全使用、使用年限、运行成本低等优势。同时地源热泵系统也具有初投资较高的局限性。

　　地源热泵技术的特点包括以下几方面：

　　1)可再生能源

　　地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能(Earth Energy)，是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器，收集了47%的太阳能量，比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。

　　2)地源热泵属经济有效的节能技术

　　地能或地表浅层地热资源的温度一年四季相对稳定，冬季比环境空气温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。夏季比环境空气温度低，所以制冷的冷凝温度降低，使得冷却效果好于风冷式和冷却塔式，机组效率提高，这种温度特性使得地源热泵比传统空调系统运行效率要高40%，因此要节能和节省运行费用40%～70%左右。另外，地能温度较恒定的特性，使得热泵机组运行更可靠、稳定，也保证了系统的高效性和经济性。

　　据美国环保署EPA估计，设计安装良好的地源热泵，平均来说可以节约用户40%的供热制冷空调的运行费用。

　　3)地源热泵环境效益显著

　　地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40%以上，与电供暖比较，相当于减少70%以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25%的充灌量;属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内，没有外挂机，不向周围环境排热，没有热岛效应，没有噪音，没有燃烧，没有排烟，也没有废弃物，不需要堆放燃料废物的场地，且不用远距离输送热量。

　　4)地源热泵空调系统维护费用低

　　在同等条件下，采用地源热泵系统的建筑物能够减少维护费用。地源热泵非常耐用，它的机械运动部件非常少，所有的部件不是埋在地下便是安装在室内，从而避免了室外的恶劣气候，其地下部分可保证50年，地上部分可保证30年，因此地源热泵是免维护空调，节省了维护费用，使用户的投资在3年左右即可收回。

　　此外，机组使用寿命长，均在15年以上;机组紧凑、节省空间;自动控制程度高，可无人值守。

　　5)一机多用

　　地源热泵一机多用，应用范围广。地源热泵系统可供暖、空调，还可供生活热水，一机多用，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套装置或系统;可应用于宾馆、商场、办公楼、学校等建筑，更适合于别墅住宅的供暖、空调。

　　例如，位于三河市燕郊经济技术开发区西侧的欧逸丽庭项目采用的是地源热泵中的土壤源热泵系统，采用的是分户式热泵，即热泵机组为分户式、小型的主机和内机。它的特点是分户控制热泵机组的开启使用，每户拥有自己的热泵机组，用则开，耗用自己的电量;不用则关，不消耗电量。它可分户计量电费，而不影响别的业主。整个公用的热源管路循环中水泵的运行电费计入物业费中。北京地区的住宅小区，除别墅区外，基本都采用集中式热泵机组，它的特点是整个小区统一开启和关闭热泵机组，不能分户控制及计量费用，不管业主是否需要供热制冷，整个机组在运行，就发生费用，这些费用需要按建筑面积计量到各户。本项目的分户式地源热泵末端采用的是集中风道分送热量或冷量至各个房间，属于分户式中央空调。目前在国内水风式中央送风系统没有分室控制的案例，为了达到分室温度控制，研发部在各房间门上方的风口设计了可独立控制的电动风阀，可分室控制使用。每个电动风阀由一个温控面板控制，可予先设定温度，达到设置温度后，温控装置同时发出指令给风阀和主机，控制它们的启停。

　　4、风能的利用

　　风能最早的利用例子是风车，早在200年前它就已经成为欧洲的一大景观。上世纪末，风车又出现在英格兰西南部和威尔士。新型风车效率较高，一种典型的风能发电机。有一个直径为33m的两叶或三叶螺旋桨，当风速为12m/s时，发电功率约为300kW。在平均风速为7.5m/s的地区，风车产生的平均电力约为100kW。当其他电力来源成本高时，风能发电作为孤立地点的电力生产，较适用于多风海岸线山区。另外，高层建筑引起的强风也可作为风能发电机的能源。在一定高度的空中风速较大，利用这一特点，在高层及超高层建筑中结合建筑造型设置风力发电设备，对整个建筑的用电进行一定补充。例如，香港汇丰银行大楼便是利用风道狭窄出口的持续强风进行发电。

　　5、其他可再生能源的利用

　　其他可再生能源的利用包括生物能、地热能、潮汐能的利用等。生物能的利用比如在没有燃气供给的区域，设置沼气发生、供给及燃烧设备，用来提供清洁充足的能源，同时减少了对木材的消耗及对大气的污染。另外，在有利的地点，可以直接利用来自地壳深处的地热能来加热或者发电，比如我国西藏的羊八井地热电站等。此外，潮汐能也是目前对商品能源产生较大贡献的海洋能量。目前人们已经详细研究了世界上的几个港湾，并把它们作为利用潮汐能的潜在地点。潮汐能系统发电的主要限制因素是其基本成本以及与其相关的重大环境问题。