bipv光伏建筑系統(tǒng)方案簡(jiǎn)介(編輯修改稿)
2025-05-30 02:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 動(dòng)相結(jié)合的思想及太陽能與常規(guī)能源相結(jié)合的思想。按照房間的功能，采用不同方案的配合及交叉，這樣可以大大降低太陽能用于建筑供能的一次投資和運(yùn)行成本，使得整個(gè)方案在商業(yè)化的意義下具有可操作性。被動(dòng)采暖與降溫的意義在于使建筑本身能量負(fù)荷大大降低（節(jié)能率約70%），使其所要求主動(dòng)供能裝置提供的能量大大降低。也就是說，它將對(duì)昂貴裝置的要求降低。另外，被動(dòng)供能是巧妙利用自然條件的變化來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。我們認(rèn)為，建筑物內(nèi)空氣溫度調(diào)節(jié)技術(shù)發(fā)展方向不應(yīng)當(dāng)是改變自然環(huán)境來滿足人的要求，而是應(yīng)當(dāng)盡量巧妙地利用并順應(yīng)自然界來滿足人們對(duì)健康和舒適的要求。研究空調(diào)的目的應(yīng)當(dāng)是盡量減少人工環(huán)境，而不是相反。主動(dòng)供能的意義在于保障建筑室內(nèi)的舒適性增加。在主動(dòng)與被動(dòng)供能相互配合組成供能系統(tǒng)的情況下，整套建筑供能系統(tǒng)的設(shè)備性能將會(huì)提高，而尺寸和造價(jià)將會(huì)降低。2. 建筑光伏（BIPV）的設(shè)計(jì)要素（1）BIPV的優(yōu)越性? 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)光伏陣列一般安裝在閑置的屋頂或墻面上，無需額外用地或增建其他設(shè)施，適用于人口密集的地方使用。這對(duì)于土地昂貴的城市建筑尤其重要。? 可原地發(fā)電、原地用電，在一定距離范圍內(nèi)可以節(jié)省電站送電網(wǎng)的投資。對(duì)于聯(lián)網(wǎng)戶用系統(tǒng)，光伏陣列所發(fā)電力既可供給本建筑物負(fù)載使用，也可送入電網(wǎng)。 ? 夏季，處于日照時(shí)，由于大量制冷設(shè)備的使用，形成電網(wǎng)用電高峰。而這時(shí)也是光伏陣列發(fā)電最多的時(shí)候。BIPV系統(tǒng)除保證自身建筑用電外，還可以向電網(wǎng)供電，從而緩解高峰電力需求。 ? 由于光伏陣列安裝在屋頂和墻壁等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上，吸收太陽能、轉(zhuǎn)化為電能大大降低了室外綜合溫度，減少了墻體得熱和室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷，既節(jié)省了能源，又利于保證室內(nèi)的空氣品質(zhì)。? 避免了由于使用一般化石燃料發(fā)電所導(dǎo)致的空氣污染和廢渣污染，這對(duì)于環(huán)保要求嚴(yán)格的今天與未來更為重要。? 由于光伏電池的組件化，光伏陣列安裝起來很簡(jiǎn)便，而且可以任意選擇發(fā)電容量。 ? 在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上安等光伏陣列，可以促進(jìn)PV部件的大規(guī)模生產(chǎn)，從而能夠進(jìn)一步降低PV部件的市場(chǎng)價(jià)格，這對(duì)于BIPV系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用有著極大的推動(dòng)作用。 ? 大尺度新型彩色光伏模塊的誕生，不僅約了昂貴的外裝飾材料（玻璃幕墻等），且使建筑外觀更有魅力。 ? BIPV將3年內(nèi)占國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的40％‐ 建筑光伏占全球光伏應(yīng)用75％‐ 中國(guó)的建筑光伏以BIPV為主‐ 形象工程將是3年內(nèi)建筑光伏市場(chǎng)主體 圖3 全球光伏應(yīng)用的主流是建筑光伏（2）建筑光伏的美學(xué)要求光伏建筑首先是一個(gè)建筑，它是建筑師的藝術(shù)品，就相當(dāng)于音樂家的音樂，畫家的一幅名畫，而對(duì)于建筑物來說光線就是他的靈魂，因此建筑物對(duì)光影要求甚高。但普通光伏組件所用的玻璃大多為布紋超白鋼化玻璃，其布紋具有磨砂玻璃阻擋視線的作用。如果光伏組件安裝在大樓的觀光處，這個(gè)位置需要光線通透，這時(shí)就要采用光面超白鋼化玻璃制作雙面玻璃組件，用來滿足建筑物的功能。同時(shí)為了節(jié)約成本，電池板背面的玻璃可以采用普通光面鋼化玻璃。一個(gè)建筑物的成功與否，關(guān)鍵一點(diǎn)就是建筑物的外觀效果，有時(shí)候細(xì)微的不協(xié)調(diào)都是不能容忍。但普通光伏組件的接線盒一般粘在電池板背面，接線盒較大，很容易破壞建筑物的整體協(xié)調(diào)感，通常不為建筑師所接受，因此光伏建筑中要求將接線盒省去或隱藏起來，這時(shí)的旁路二極管沒有了接線盒的保護(hù)，要考慮采用其他方法來保護(hù)它，需要將旁路二極管和連接線隱藏在幕墻結(jié)構(gòu)中。比如將旁路二極管放在幕墻骨架結(jié)構(gòu)中，以防陽光直射和雨水侵蝕。普通光伏組件的連接線一般外露在組件下方，光伏建筑中光伏組件的連接線要求全部隱藏在幕墻結(jié)構(gòu)中。例如：圖4 光伏建筑美學(xué)要求（3）建筑結(jié)構(gòu)與光伏組件電學(xué)性能的配合在設(shè)計(jì)光伏建筑時(shí)要考慮電池板本身的電壓、電流是否方便光伏系統(tǒng)設(shè)備選型，但是建筑物的外立面有可能是一些大小、形式不一的幾何圖形組成，這會(huì)造成組件間的電壓、電流不同，這個(gè)時(shí)候可以考慮對(duì)建筑立面進(jìn)行分區(qū)及調(diào)整分格，使光伏組件接近標(biāo)準(zhǔn)組件電學(xué)性能，也可以采用不同尺寸的電池片來滿足分格的要求，以最大限度地滿足建筑物外立面效果。另外，還可以將少數(shù)邊角上的電池片不連接入電路，以滿足電學(xué)要求。（4）巧妙利用太陽能的建筑太陽能為保護(hù)環(huán)境創(chuàng)造了有利條件，于是許多建筑學(xué)家巧妙利用太陽能建造太陽能建筑。i）太陽能墻：美國(guó)建筑專家發(fā)明太陽能墻，是在建筑物的墻體外側(cè)裝一層薄薄的黑色打孔鋁板，能吸收照射到墻體上的80%的太陽能量。被吸入鋁板的空氣經(jīng)預(yù)熱后，通過墻體內(nèi)的泵抽到建筑物內(nèi)，從而就能節(jié)約中央空調(diào)的能耗。ii）太陽能窗：德國(guó)科學(xué)家發(fā)明了兩種采用光熱調(diào)節(jié)的玻璃窗。一種是太陽能溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，白天采集建筑物窗玻璃表面的暖氣，然后把這種太陽能傳遞到墻和地板的空間存儲(chǔ)，到了晚上再放出來；另一種是自動(dòng)調(diào)整進(jìn)入房間的陽光量，如同變色太陽鏡一樣，根據(jù)房間設(shè)定的溫度，窗玻璃或是變成透明或是變成不透明。iii）太陽能房屋：。該房屋安裝在一個(gè)圓盤底座上，由一個(gè)小型太陽能電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)一組齒輪，使房屋底座在環(huán)形軌道上以每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)3厘米的速度隨太陽旋轉(zhuǎn)。這個(gè)跟蹤太陽的系統(tǒng)所消耗的電力僅為該房太陽能發(fā)電功率的1%，
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