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光伏一體化城市建筑論文

來源:網絡|發布時間:2021-03-26|瀏覽次數:
光伏一體化城市建筑論文1光伏一體化城市建筑概述

太陽能光伏發電系統是利用光伏電池板直接將太陽輻射能轉化為電能的系統,主要由太陽能電池板、電能儲存元件、控制器、電力電子變換器以及負載等部件構成。光伏發電系統按運行方式可以分為兩類:獨立運行的光伏發電系統和并網運行的發電系統。

2光伏建筑系統的設計

2.1設計原則

(1)建筑美學原則:BIPV是建筑物的一個組成本分,整個系統必須符合人們對建筑審美的要求;

(2)建筑智能原則:BIPV系統必須同時滿足作為相應建筑物構件所承擔的保護、受力、隔熱、防水、采光、遮陽等建筑職能;

(3)最大電量輸出原則:光電轉換是BIPV系統的另一個重要職能。設計者在保證BIPV系統實現其建筑屬性的同時,也要考慮如何實現光伏發電系統的電量輸出最大化;

(4)BIPV系統的穩定性、可維護原則:BIPV系統在其設計的生命周期內需保證安全、穩定的運行。

2.2光伏建筑系統的設計

(1)當地氣象參數的收集。在BIPV設計過程中,地點、氣候、緯度、平均日照、平均溫度、降水量、濕度、浮塵量、風荷載和地質條件都會影響光伏一體化城市建筑的經濟性。

(2)因此在設計前,需要收集當地的氣象數據資料。

(3)負載情況分析。負載的計算是獨立太陽能光伏發電系統設計的重要內容之一。

(4)光伏板最佳傾斜角的設計。在光伏系統的設計中,光伏板的安裝形式和安裝角度對光伏板所能接收到的太陽輻射量以及光伏供電系統的發電能力具有很大的影響。

(5)光伏系統總功率的概算。在構成光伏陣列時,凈化工程www.schrjh.com,為了得到適合的輸出功率,必須把單個電池串聯或并聯起來。根據負載用電量、電壓、功率、光照情況,確定光伏電池的總容量和光伏電池板的串、并聯數量。

2.3光伏建筑關鍵技術

(1)安裝位置。理論研究與實際運行顯示,屋頂是PV的最佳安裝點,其次是房屋的南立面。南立面的最優發電時間是冬季,最差是夏季。東西立面的發電量只有屋頂的1/3左右。光伏陣列的傾角和方位角對其性能也有重要的影響。角度設置主要取決于當地的緯度(有時,安裝角度與當地緯度并不相稱,需要測量決定)、斜面上的輻照強度和負載的用電需求。BIPV陣列的朝向和屋頂的傾斜度限制了其傾角和方位角。

(2)遮擋因素。對于晶體硅光伏電池,很小的遮擋就會引起很大的功率損失,而遮擋對薄膜電池的影響小得多。建筑師設計PV系統時,一定要計算遮擋因素對輸出功率的影響,因為不同的遮擋方式可導致不同的功率輸出效果。建筑師需要精心設計PV組件的排布,一方面使PV建材的框形設計達到最優,另一方面使環境建筑物對BIPV的影響降到最低。

(3)通風設計。為了保證充電電壓,設計光伏發電系統時必須考慮各種因素引起的光伏電池方陣的電壓下降量,并據此確定光伏電池組件的串、并聯方式和方陣的排布形式。其中,導致電壓下降的首要因素是組件的溫升。光伏電池組件接收太陽能后,其中一部分直接轉換為電能輸出,余下部分轉換為熱能向環境散出,因此電池組件開始工作后數分鐘內溫度升高,一般維持在50℃左右。在通風不良的情況下,光伏電池組件背面溫度可達80℃以上,直接影響了太陽電池的輸出電壓和轉換效率(溫度每升高1℃會使光伏電池的能量轉換效率降低0.5%左右)[3]。因此,通風設計是BIPV中很重要的因素。通過對BIPV系統(包括光伏電池組件、枕木、角鋼、防雨保溫板等組成部分)合理的建筑設計和安裝方式,可以達到良好的通風、降溫效果。

3結語

太陽能光伏一體化城市建筑技術和成本將取得突破性的進展,凈化工程www.schrjh.com潔凈室www.hrjhgs.com,徹底消除使用障礙,太陽能光伏一體化城市建筑綠色電能源將替代傳統火力電能,引領新一輪能源革命。所以我們既要把發展太陽能光伏一體化城市建筑新能源作為應對危機的重要舉措,又要把太陽能光伏一體化城市建筑新能源提高到國際競爭的戰略制高點的位置。光伏一體化城市建筑BIPV是一個綜合工程,一個成功的BIPV需要從最初的方案構思就精心策劃,考慮建筑物的周邊環境、建筑美學、整體效果、投資規模等等,需要建筑、結構、電氣等多專業的共同努力和配合。

作者:周介圭單位:鐵道第三勘察設計院集團有限公司 在线看日本免费不卡资源,日本免费网址大全在线观看,日本不卡免费一区二区

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