光伏建筑一体化融合理念和光伏系统设计要点

光伏建筑一体化融合理念和光伏系统设
计要点
摘要：当前社会发展中，新能源光伏系统在诸多领域得到了应用，而建筑光伏一体化在目前社会的发展中属于创新型的建筑发展模式，具有的节能减排效果较为优异，并且在发展中已经能够在社会各界受到较为广泛的关注。

目前，我国在发展过程当中，绿色建筑行业得到了充分的发展，并且绿色建筑，评价标准也得到进一步的细化，由此也使得光伏系统在光在建筑构建过程当中拥有着更为广泛的应用空间，以下面对光伏建筑一体化融合理念以及光伏系统的设计要点进行分析。

关键词：光伏建筑；光伏系统；一体化方案
引言
光伏建筑一体化在应用过程当中是较为创新型的概念，属于太阳能发电系统中具有信用化的应用模式，而在该模式应用过程当中，会将太阳能发电产品在建筑的构建中进行综合性的集成。

目前，再生能源在当前建筑中的应用范围得以不断增加，由此也促进了光伏建筑一体化在现代建筑构建中得到综合性的发展。

在实际工况之下，太阳能电池自身效率往往与其标准化测试效率相比相对较低，而由此也代表着传统单阳能电池在应用中会存在一定程度的问题，而光伏模式在应用过程当中，能够对传统太阳能电池的效率低下问题予以克服，并且使能源利用率得到提高。

将光伏建筑一体化模式应用在建筑构件中，不仅能够促进新技术的实际应用转化，同时也可使建筑物在构建中的绿色性质得以提高，由此便需要对光伏一体化模式应充分应用在建筑的构件中。

1对光伏系统的条件与设计目标进行分析
此次研究选取的建筑高度为 75.55 m，该建筑是目前其周边范围之内最高建筑，其建筑周边遮挡物相对较少，而在光伏结构体系构件中会依照其实际分析结果来进行取值，依照建筑幕墙等诸多设计规范进行取值，并且对光伏组件进行有效的创新，由此，在应用过程当中能够使得LEED铂金级可再生能源利用的综合能耗
高于10%，并且在应用过程当中使得目前我国绿色建筑所拥有的可再生能源的综
合供电量占全部供应量比例的4%以上。

而在上述设计目标中，充分对光伏建筑一
体化理念进行应用，能够进一步使建筑自身的能耗大幅度的降低，使人体舒适程
度都有提高，而由此也能够使建筑在构建中成为能耗大幅度降低的绿色太阳能建筑。

2对光伏系统设计思路进行分析
2.1 屋顶光伏百叶女儿墙
2.1.1研究光伏百叶的安装节点
百叶系统在构建过程当中，其自身所具有的高度以及方向在构建过程中具有的上
窄下宽的状态，并且其结构会存在向内递减的特征，而光伏百叶所具有的双波组
件在构建中共计由8行进行综合性的安装，并且组件在构建中能够形成两种具有
相同功率的尺寸，分别为下 4 排同一尺寸，上 4 排为同一尺寸。

组件采用 4 个夹具固定于 L 50 支撑件上，夹具为单栓连接，用于调节消化东西方向弧度，
使组件可贴合弧形主体结构安装； L 50 支撑件与主体立柱连接，支撑件及立柱
上设有横、竖向调节孔，用于调节上下左右施工偏差。

2.1.2 对光伏组件串线及藏线进行分析。

光伏百叶在构建过程中会应用小型出线盒。

出线盒在安装中会在组件两侧进
行固定，并且出线方向具有相反性质，其中一册为正侧，另一侧作为负侧，而光
伏组件线缆的综合长度需要依照现场实际安装的综合需求，以及整体线缆所具有
的转弯半径对其进行定长，可将其长度确定为350毫米（组件常规预留线缆长度
为 900 mm ）。

而在缆线进行定长的过程当中，能够使得缆线的成本得以大幅度
的下降，同时也使得施工现场的整理与固定能够得到更加方便。

项目所具有的百
叶光伏线缆在构建中会应用其组件以及立柱中所具有的缝隙来对其进行有效的固定，并进行有效的隐藏组建。

在布置的过程当中，需要应用交错式的安装方式，
需要将偶数行的负极在下方进行设置，需要将奇数行的正极向下设置，而同行所
临近的组件及正负极需要进行串联，并且需要将其构建在立柱与组件面板的空隙
之内。

如若在结构构件中为并联状态，则需要将正极与负极连接于同一立柱之上，防止存在绕行，并防止由此而增加其线缆所具有的长度。

2.2 立面光伏幕墙
2.2.1 光伏组件
立面光伏幕墙光伏组件单块功率为 0.172 KWp ，经结构验算确定组件结构为 6 mm 超白钢化玻璃 +0.45 EVA 胶+单晶硅电池片+0.45 EVA 胶+ TPE 透明背板，
结构构造设计与屋顶遮阳棚组件设计相似。

2.2.2 组件安装
立面的光伏幕墙及结构在构建中以干挂小单元式为主，并且光伏组件在构件
中其边框边框会与小单元龙骨设计相配合，将其构建为挂钩形状光伏组件，在进
行安装时，将其构建于立面深挑沿遮阳的结构斜面之上，而小单元幕墙安装系统
在进行安装中，其整体安装具有高度的便捷性，并且能够对空间予以有效节约。

在组件构建中，相关组件会进行预制设置，在加工厂内对其进行组装，而后由运
输设备运至现场，以吊装以及人工挂入的方式将其进行综合性的安装在临近两块
组件之间。

需要在格缝处对限位块进行安装。

防止组件在应安装之后，由于风力
等诸多因素影响而存在位移或者存在脱落问题。

2.2.3 组件串线及藏线
经光照分析，将5 ～13 F 分为 3 个受光区域，13 ～17 F 分为 4 个受光区域
进行电气组串配置电气设备。

立面光伏组件安装处挑檐与主体结构间预留 2 m 高，宽1.2 m 的三角形气流腔，挑檐下倾斜面采用穿孔铝板进行遮挡装饰，光伏
系统不存在藏线困扰，因此立面光伏组件采用常规背式出线盒。

光照组件在构件中，就其临近组件而言，其串联线路会在横向龙骨之上进行固定。

而且上下楼层
所拥有的光伏组件在构件中需要在每层间的墙上下部所具有的保温板处对管线进
行埋设，并由此将管线进行室内外的连接，当管线连入进建筑室内之后，会依照
建筑主体结构柱在其内侧进行走线，防止线缆在设施时存在外漏问题，并防止由
此对室内效果产生影响。

2.4 主入口雨篷设计分析
主入口光伏雨棚位于大楼主入口，通过双层结构设计，兼具发电、挡雨、遮阳、
降温的功能。

双层点式光伏遮雨篷面积 159 m2 ，该雨篷上安装了0.192
KWp 的单晶硅光伏组件共计91 块。

雨篷光伏组件同样采用透明背板，并通
过光伏组件的电池片间距排列的设计，改善了雨棚的透光性能，使得该雨棚面积
尽管达到 159m2 ，大门入口处也不显得昏暗。

在对主入口雨棚组件进行构建中，
需要与整体立面光伏的综合组件拥有相同的构造，并且光伏组件在建设中需要应用整体组件边框中所具有的铝角码以及相应的雨棚龙骨对其进行固定。

结语
在光伏系统的构建中，就光伏一体化建筑的理念而言，需要保证建筑在设计时能够解决电气安全与结构问题，此外，在构建中需要使布板能够与当前建筑的实际应用需求向满足，既需要拥有功能性，又需要满足建筑对美观的要求。

在建筑结构构建中，光伏建筑一体化需要对组件的接线以及长线及空气流通、散热进行分析，需要在光伏幕墙中设置分隔，并且在排布过程当中需要以跨专业的方式对组建电气参数的匹配性，以及电气设备在应用过程当中其损耗的合理性进行分析。

同时，在设计中需要对安全风险进行分析，并尽可能的对其规避。

在当前社会发展中，虽然光伏系统在建筑的构建中仍然尚待普及，但该模式已经成为未来建筑发展的必然趋势，由此相关研究人员需要研究光伏建筑一体化设计理念，并且需要将光伏系统进行有效优化。

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