光伏建筑系统的设计,独立光伏建筑设计方案

光伏建筑系统的设计

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光伏建筑一体化的建筑设计

BIPV建筑首先是一座建筑。这是建筑师的作品，相当于音乐家的音乐和画家的名画。对于一个建筑来说，光是它的灵魂，所以建筑需要很高的光和阴影。 然而，普通光伏组件中使用的大部分玻璃是带有布纹的超白钢化玻璃，其具有用磨砂玻璃阻挡视线的效果。 例如，根据古力沃特分布式光伏的安装经验，商业建筑大多是水泥屋顶，这更有利于光伏阵列的安装。然而，建筑美学经常有要求。根据商业建筑、写字楼、酒店、会议中心、度假村等服务行业的特点，用户负荷特征一般白天较高，晚上较低，可以更好地匹配光伏发电。这是太阳能发电的新概念。简而言之，在建筑围护结构外表面安装太阳能光伏发电方阵提供光伏幕墙属于光伏建筑一体化方法之一 例如光伏瓦片屋顶、光伏幕墙和光伏照明屋顶 光伏幕墙，力学，美学，透明度，高组件成本，安全性等。，建造光伏建筑和光伏建筑基本上是一回事。 光伏建筑一体化是太阳能发电的新概念。简而言之，太阳能光伏发电方阵安装在建筑围护结构的外表面以提供电能。 根据光伏方阵与建筑结合的不同方式，光伏建筑一体化可分为两类:一类是光伏方阵与建筑。BIPV使用小型逆变器，即串联逆变器，原因如下:1 .由于建筑面积和照明要求，大多数BIPV需要较小的系统容量，多个串联逆变器可以满足工程要求；2、安装在建筑物内的元件会产生方位和倾斜度的差异，方位和倾斜度的差异直接影响元件的输出电流和电压，由于系统、

独立光伏建筑设计方案

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光伏建筑一体化的建筑设计

光伏建筑系统的设计范文

目前，国内建筑面积约500亿平方米，正以每年20亿平方米的速度快速增长。据保守估计，到2020年，中国总建筑面积将增加约300亿平方米。目前建筑能耗约占全国总能耗的30%。因此，在建筑领域使用可再生能源是减少建筑资源损失和调整建筑资源结构的主要途径之一。光伏建筑作为太阳能利用的最佳形式，在各国政府的大力推动下发展迅速。

1光伏建筑一体化概述

“BIPV”(Building Integrated光伏):太阳能光伏发电系统与建筑同时设计、同时施工、同时安装，与建筑形成完美结合，也称为“建筑”和“建筑材料”太阳能光伏建筑。作为建筑外部结构的一部分，它不仅具有发电功能，还具有建筑构件和建筑材料的功能。它甚至可以增强建筑的美感，与建筑形成完美的统一。

BIPV系统可分为两种形式:光伏屋顶结构和光伏墙结构。一般由光伏阵列(电池板)、阵列与墙壁(屋顶)之间的冷却空风道、支架等组成。当然，完整的BIPV系统还应该包括负载、蓄电池、逆变器和充放电控制器。

太阳能光伏发电系统是利用光伏板将太阳辐射能量直接转化为电能的系统。它主要由太阳能电池板、电能存储元件、控制器、电力电子转换器、负载等部件组成。光伏发电系统根据其运行模式可分为两种类型:独立运行的光伏发电系统和并行运行的发电系统。

2光伏建筑系统设计

2.1设计原则

(1)建筑美学原则:BIPV是建筑不可分割的一部分，整个系统必须满足人们对建筑美学的要求；(2)建筑智能化原则:BIPV系统必须同时满足保护、应力、隔热、防水、照明、遮阳等建筑功能。作为相应的建筑构件进行；(3)最大功率输出原理:光电转换是BIPV系统的另一个重要功能。设计者应该考虑如何最大化光伏发电系统的功率输出，同时确保BIPV系统实现其建筑属性。(4)BIPV系统的稳定性和可维护性原则:BIPV系统应在其设计生命周期内确保安全稳定运行。

2.2光伏建筑系统设计

(1)收集当地气象参数。在BIPV设计过程中，位置、气候、纬度、平均日照、平均温度、降水、湿度、浮尘量、风荷载和地质条件都会影响光伏建筑一体化的经济性。(2)因此，设计前有必要收集当地气象资料。(3)负荷分析。负荷计算是独立太阳能光伏发电系统设计的重要内容之一。(5)光伏板最佳倾角的设计。在光伏系统设计中，光伏板的安装形式和角度对光伏板能接收的太阳辐射量和光伏供电系统的发电量有很大影响。(6)光伏系统的估计总功率。为了在构建光伏阵列时获得合适的输出功率，单个电池必须串联或并联。根据负载功耗、电压、功率和照明条件，确定光伏电池的总容量以及串联和并联光伏板的数量。

2.3光伏建筑关键技术

(1)安装位置。理论研究和实际运行表明，屋顶是光伏建筑的最佳安装点，其次是房屋的南立面。南立面的最佳发电时间是冬天，最糟糕的是夏天。东西立面的发电量只有屋顶的三分之一左右。光伏阵列的倾斜角和方位角对其性能也有重要影响。角度设置主要取决于当地纬度(有时，安装角度与当地纬度不相称，需要通过测量来确定)、斜面上的照射强度和负载的电力需求。IPV阵列的方位和屋顶的倾斜度限制了它的倾斜度和方位角。(2)闭塞因素。对于晶体硅光伏电池，小的屏蔽会导致大的功率损耗，而屏蔽对薄膜电池的影响要小得多。建筑师在设计光伏系统时必须计算遮挡因素对输出功率的影响，因为不同的遮挡方法会导致不同的功率输出效果。建筑师需要仔细设计光伏组件的布置，一方面优化光伏建筑材料的框架设计，另一方面尽量减少环境建筑对BIPV的影响。(3)通风设计。为了保证充电电压，在设计光伏发电系统时必须考虑各种因素引起的光伏电池方阵的压降，并据此确定光伏电池模块的串并联方式和方阵的排列形式。其中，导致电压下降的主要因素是元件的温升。

光伏电池模块接收太阳能后，一部分直接转化为电能输出，其余部分转化为热能散发到环境中，因此电池模块开始工作后几分钟内温度上升，一般保持在50℃左右。在通风不良的情况下，光伏电池模块的背面温度可以达到80℃以上，这直接影响到太阳能电池的输出电压和转换效率(温度每升高1℃就会降低光伏电池的能量转换效率约0。5%) [3]。因此，通风设计在BIPV是一个非常重要的因素。通过合理的建筑设计和IPV系统(包括光伏电池组件、枕木、角钢、防雨保温板等组件)的安装，可以达到良好的通风降温效果。

3结论

太阳能光伏建筑一体化的技术和成本将取得突破性进展，完全消除使用障碍。太阳能光伏建筑集成绿色能源将取代传统热能，引领一场新的能源革命。因此，我们不仅要把发展太阳能光伏建筑一体化新能源作为应对危机的重要措施，还要把太阳能光伏建筑一体化新能源提升到国际竞争的战略制高点。BIPV是一个综合项目。一个成功的BIPV需要从最初的概念开始仔细规划，考虑到建筑的周围环境、建筑美学、整体效果、投资规模等。它需要建筑、结构、电力等许多专业的共同努力和合作。

参考:

[1]宣晓东。太阳能光伏技术与建筑集成应用的初步研究[。合肥:合肥工业大学，2007。

江志勇。BIPV·[的应用】。建筑电气，2008，27 (6): 263-266。

金晶。城市光伏建筑一体化[。建筑能效，2007 (8): 47-50。

[4]张行，曹仁贤。太阳能光伏并网发电和逆变器控制[。北京:机械工业出版社，2011:19-26。