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bipv光伏建筑系統方案簡介(編輯修改稿)

2026-05-30 02:39 本頁面

　

【文章內容簡介】動相結合的思想及太陽能與常規能源相結合的思想。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行成本，使得整個方案在商業化的意義下具有可操作性。被動采暖與降溫的意義在于使建筑本身能量負荷大大降低（節能率約70%），使其所要求主動供能裝置提供的能量大大降低。也就是說，它將對昂貴裝置的要求降低。另外，被動供能是巧妙利用自然條件的變化來調節室內溫度。我們認為，建筑物內空氣溫度調節技術發展方向不應當是改變自然環境來滿足人的要求，而是應當盡量巧妙地利用并順應自然界來滿足人們對健康和舒適的要求。研究空調的目的應當是盡量減少人工環境，而不是相反。主動供能的意義在于保障建筑室內的舒適性增加。在主動與被動供能相互配合組成供能系統的情況下，整套建筑供能系統的設備性能將會提高，而尺寸和造價將會降低。2. 建筑光伏（BIPV）的設計要素（1）BIPV的優越性? 聯網系統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施，適用于人口密集的地方使用。這對于土地昂貴的城市建筑尤其重要。? 可原地發電、原地用電，在一定距離范圍內可以節省電站送電網的投資。對于聯網戶用系統，光伏陣列所發電力既可供給本建筑物負載使用，也可送入電網。 ? 夏季，處于日照時，由于大量制冷設備的使用，形成電網用電高峰。而這時也是光伏陣列發電最多的時候。BIPV系統除保證自身建筑用電外，還可以向電網供電，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結構上，吸收太陽能、轉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空調冷負荷，既節省了能源，又利于保證室內的空氣品質。? 避免了由于使用一般化石燃料發電所導致的空氣污染和廢渣污染，這對于環保要求嚴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便，而且可以任意選擇發電容量。 ? 在建筑圍護結構上安等光伏陣列，可以促進PV部件的大規模生產，從而能夠進一步降低PV部件的市場價格，這對于BIPV系統的廣泛應用有著極大的推動作用。 ? 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年內占國內市場的40％‐ 建筑光伏占全球光伏應用75％‐ 中國的建筑光伏以BIPV為主‐ 形象工程將是3年內建筑光伏市場主體圖3 全球光伏應用的主流是建筑光伏（2）建筑光伏的美學要求光伏建筑首先是一個建筑，它是建筑師的藝術品，就相當于音樂家的音樂，畫家的一幅名畫，而對于建筑物來說光線就是他的靈魂，因此建筑物對光影要求甚高。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，這個位置需要光線通透，這時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。同時為了節約成本，電池板背面的玻璃可以采用普通光面鋼化玻璃。一個建筑物的成功與否，關鍵一點就是建筑物的外觀效果，有時候細微的不協調都是不能容忍。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調感，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，這時的旁路二極管沒有了接線盒的保護，要考慮采用其他方法來保護它，需要將旁路二極管和連接線隱藏在幕墻結構中。比如將旁路二極管放在幕墻骨架結構中，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構中。例如：圖4 光伏建筑美學要求（3）建筑結構與光伏組件電學性能的配合在設計光伏建筑時要考慮電池板本身的電壓、電流是否方便光伏系統設備選型，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，這會造成組件間的電壓、電流不同，這個時候可以考慮對建筑立面進行分區及調整分格，使光伏組件接近標準組件電學性能，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，還可以將少數邊角上的電池片不連接入電路，以滿足電學要求。（4）巧妙利用太陽能的建筑太陽能為保護環境創造了有利條件，于是許多建筑學家巧妙利用太陽能建造太陽能建筑。i）太陽能墻：美國建筑專家發明太陽能墻，是在建筑物的墻體外側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預熱后，通過墻體內的泵抽到建筑物內，從而就能節約中央空調的能耗。ii）太陽能窗：德國科學家發明了兩種采用光熱調節的玻璃窗。一種是太陽能溫度調節系統，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，到了晚上再放出來；另一種是自動調整進入房間的陽光量，如同變色太陽鏡一樣，根據房間設定的溫度，窗玻璃或是變成透明或是變成不透明。iii）太陽能房屋：。該房屋安裝在一個圓盤底座上，由一個小型太陽能電動機帶動一組齒輪，使房屋底座在環形軌道上以每分鐘轉動3厘米的速度隨太陽旋轉。這個跟蹤太陽的系統所消耗的電力僅為該房太陽能發電功率的1%，

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