太阳能光伏幕墙工程技术探讨
太阳能光伏建筑一体化中光伏幕墙的设计要点分析
太阳能光伏建筑一体化中光伏幕墙的设计要点分析Analysis on Design Points of Photovoltaic Curtain Wall inSolar Photovoltaic Building Integration姜文化(中防雅宸规划建筑设计有限公司,山东青岛266075)JIANG Wen-hua(Zhongfang Yachen Planning and Architectural Design Co.Ltd.,Qingdao 266075,China)【摘要】太阳能应用及开发已成为各行业研究的重点及趋势,尤其是在建筑行业,其开发及应用获得了较大突破,太阳能光伏建筑一体化是近年建筑行业研究的重要成果。
光伏幕墙是太阳能光伏建筑一体化的关键组成部分,其设计要点直接影响到太阳能光伏建筑的使用价值及安全性。
论文以太阳能光伏建筑一体化中的光伏幕墙为切入点,对其结构及应用进行基本概述,对其设计要点进行详细阐述。
【Abstract 】The application and development of solar energy has become the focus and trend of research in various industries,especially in theconstruction industry.Great breakthroughs have been made in its development and application.The integration of solar photovoltaic buildings is an important achievement in the research of the construction industry in recent years.Photovoltaic curtain wall is a key component of solar photovoltaic building integration.It is a photovoltaic module formed by the combination of solar panels and building envelope.It has the dual functions of envelope structure and photovoltaic power generation.Its design points directlyaffect the use value and safety of photovoltaic curtain wall.This paper will take the photovoltaic curtain wall in the integration of solar photovoltaic buildings as the starting point,give a basic overview ofits structureand application,and elaborateitsdesign pointsin detail.【关键词】太阳能;光伏建筑一体化;光伏幕墙;设计要点【Keywords 】solarenergy;photovoltaicbuildingintegration;photovoltaiccurtain wall;design points 【中图分类号】TU18;TM615+.2;TU227【文献标志码】A【文章编号】1007-9467(2022)03-0025-03【DOI 】10.13616/ki.gcjsysj.2022.03.007【作者简介】姜文化(1974~),女,山东烟台人,高级工程师,从事建筑设计与研究。
光伏建筑一体化幕墙墙面基础结构分析与施工方法
光伏建筑一体化幕墙墙面基础结构分析与施工方法墙面是建筑物给人的第一印象。
建筑师和建造者为之倾注了很大的精力以使其墙面的代表性外观传出达他们风格与哲理。
同时墙面的设计也折射出了当前品味、地区传统和最新技术。
在本节内,作为墙面元素的光伏组件将丰富设计方案。
在现代建筑物中,透明的玻璃墙面将室内和室外连接起来。
新式的光伏电池可以集成到玻璃板中,所有的墙面构成也可以是光伏组件。
1.外墙结构墙面构成了固定到支撑结构上遮风挡雨覆层的外墙本身,也构成了作为承重外部元素表皮的外墙结构。
现在的外墙由数层相互结合并实现各自作用的独立层构成。
墙面有以下功能:①建筑物的外部轮廓和可见的保护层;②屏蔽外界环境对室内的影响(热、湿气、噪音、防火以及电磁屏蔽等);③利用日光并屏蔽日光伤害(刺眼和过热);④决定建筑物的外观以及对城镇风光的影响;⑤转换热能和电能。
墙面只支撑自己和风的作用力;承重结构(坚固的墙或构架)支撑整个建筑物的应力(屋顶、楼层和恒载)。
随着时间的推移,传统的承重墙结构(单层、不通风结构)转变成了多层通风结构。
然而在承重墙结构中,所用的建筑材料起了多重作用,而在多层结构中,不同的功能是由不同的层来承担的,具体作用如图8-100。
图外墙中每一层的作用(1)承重墙结构传统上,在中欧气候环境下的外墙是由砖石承重结构建造的,首先是石头,然后是砖块。
在这里,灰泥被用来将它们相互连接并密封石头。
为了防止砂浆接缝处的灰泥掉落,通常会进行打底。
窗户被安装或整合到承重外墙中,可以是单闩或组合的连续窗带。
除了传统的砖石,现在的承重墙也使用混凝土建造。
随着建筑的逐步工业化,预制施工法变得流行,如使用大尺度、自支撑墙和屋顶板的系统建筑房就是一个很实际的例子。
特别是在潮湿的气候下,暴露在大雨中被湿气损坏的一侧最终导致了空心墙的引入。
在这种墙中,湿气由外向内的渗透被内外表面的空气带阻断。
同时,通风促进了干燥。
也不必对外部打底了。
虽然空心墙结构比较复杂,但它的隔热,防潮和隔音效果更好。
光伏幕墙屋面系统技术的应用研究
光伏幕墙屋面系统技术的应用研究摘要:现代建筑技术的发展使人们对住宿条件的要求有了新的认识,光伏建筑一体化的建筑概念,促进了光伏幕墙的推广与发展。
光伏幕墙系统是通过将建筑物屋顶和墙面围护结构与光伏发电集成起来,使建筑物能利用太阳能资源产生电能,起到节能环保的作用,达到绿色建筑的要求。
本文通过对光伏幕墙屋面系统技术的了解,分析光伏幕墙屋面系统技术在房屋建设中的应用。
关键词:光伏幕墙;屋面系统建设;应用研究1 光伏幕墙系统技术使用状况光伏幕墙系统主要使用的是光伏幕墙结构技术、电能储存作用、并网技术以及光电转换系统等多种运用高新技术的综合应用系统。
光电转换技术主要是指通过半导体所具有的光生伏特效应,将太阳辐射转变为电能,以此来充分利用资源。
最初利用这种技术是以研发太阳能电池为基础,如今利用光伏幕墙系统主要产生的太阳能电池有晶体硅和非晶体硅两种。
光伏幕墙结构技术结合光伏发电技术与建筑幕墙技术的开发,并不适合不同建筑的光伏幕墙设计。
建筑幕墙不仅可以满足人们对于通风、观景以及采光方面的要求,还能让建筑物自身充分利用太阳辐射从而产生电能。
由于各个地区具有不同的气候条件,因此各地的建筑风格和结构有很大的差别。
选择适合的光伏玻璃组件形成光伏幕墙系统,它不仅具有较好的抗风性能、保温散热、隔音效果、水密、气密性能以及遮掩效果等建筑外围护必须的性能,还起到了良好的装饰作用,并且它还具备发电功能、建筑围护、建筑节能、建筑装饰以及太阳能利用等多种功效,真正做到节能环保、绿色建筑的现代建设和满足其住宿要求。
2 光伏幕墙系统设计的性能要求光伏幕墙系统性能的体现,与建筑物所在地的地理环境以及气候条件有直接的联系。
例如沿海地区由于是台风多发地区,幕墙的抗风性能和水密性需要达到较高的等级。
结合建筑物自身的特点,如建筑物的体型设计、高度、造价等会对光伏幕墙设计带来的影响的条件,根据光伏幕墙的设计需要、建筑地理环境以及建筑物的设计特点,进行施工调整,达到光伏幕墙的功能合理设计。
光伏发电玻璃幕墙施工工法 (2)
光伏发电玻璃幕墙施工工法一、前言近年来,光伏发电被广泛应用于各种建筑物的建设中。
其中,光伏发电玻璃幕墙施工工法是一种能够提高建筑物节能性能的新型技术。
本文将介绍光伏发电玻璃幕墙施工工法的工艺原理、施工工艺、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及实际工程应用实例。
二、工法特点光伏发电玻璃幕墙施工工法以透明钢化玻璃作为发电模块,采用特殊处理工艺将光伏电池片嵌入玻璃内部,形成玻璃幕墙的一部分。
光伏发电玻璃幕墙具有以下几个特点:1. 玻璃幕墙和光伏发电一体化,从而节省了建筑外表面积;2. 墙体从原来的单一功能防护转变成了光伏发电发电墙,增加了墙体的功能性;3. 改善了建筑物外立面的隔热保温性能,提高了建筑的节能性;4. 具有良好的美观性和装饰性,可以满足建筑物的装饰需要。
三、适应范围光伏发电玻璃幕墙施工工法适用于各种建筑物(如商业建筑、行政办公楼、体育馆、博物馆等)。
它可以替代传统墙面材料,并增加了光伏发电的功能。
同时,它也可以作为新建建筑物的一个组成部分,以满足国家节能和环保要求。
四、工艺原理光伏发电玻璃幕墙施工工法的核心是将光伏电池组件嵌入到玻璃中,并保证玻璃本身强度和安全性。
该工法的理论基础是利用太阳光线照射光伏电池组件发电的原理。
在实际施工中,该工法的核心工艺是玻璃加工工艺。
即将由几块玻璃片组成的幕墙玻璃按照光伏电池组件的尺寸和排列方式进行切割、钻孔、磨边、冲击、钢化等工艺处理,然后进行光伏电池组件的封装集成,使其具有光伏发电的功能。
五、施工工艺1. 玻璃加工:按照光伏电池组件的尺寸和排列方式,对幕墙玻璃进行切割、钻孔、磨边、冲击、钢化等工艺处理,以满足光伏电池组件的加工要求。
2. 光伏电池组件的加工和集成:将光伏电池、载流板、I-V转换器等电气元件封装成光伏电池组件,然后与玻璃进行集成。
3. 玻璃幕墙的安装:将单个光伏发电玻璃幕墙模块安装在幕墙支架上,进行连接、接线和测试等工作。
4. 接线和测试:连接电缆,测试电性能以及保证安全性。
光伏幕墙的工作原理及应用
光伏幕墙的工作原理及应用1. 光伏幕墙的工作原理光伏幕墙利用太阳能光的辐射,通过光电转换器将光能转化为电能。
具体来说,光伏幕墙由太阳能光电转换器和玻璃幕墙构成。
1.1 太阳能光电转换器太阳能光电转换器主要由太阳能电池组件组成。
太阳能电池组件是在硅材料中利用半导体材料的特性制成的,能够将太阳光辐射转化为直流电能。
常见的太阳能电池组件包括单晶硅、多晶硅和非晶硅等。
光伏幕墙中多晶硅太阳能电池组件广泛应用,因为其成本相对较低,且具有良好的光电转换效率。
1.2 玻璃幕墙玻璃幕墙是光伏幕墙的外观部分,起到保护太阳能电池组件、调节室内外光线和美化建筑外观的作用。
玻璃幕墙通常由多层玻璃组成,其中一层是太阳能透光玻璃。
太阳能透光玻璃具有一定的透光性,可以让太阳光通过,并且在通过之前会将其中的一部分能量吸收,并转化为电能。
2. 光伏幕墙的应用光伏幕墙在建筑领域中具有广泛的应用前景,它不仅能够为建筑物提供可再生的清洁能源,还能实现建筑外立面的美化。
2.1 建筑节能光伏幕墙通过将太阳能转化为电能,可以为建筑物提供绿色能源。
这样不仅可以降低建筑物的能源消耗,减少对传统能源的依赖,还可以减少二氧化碳等有害气体的排放。
光伏幕墙的应用可以有效地提高建筑的能源利用效率,减少能源浪费,实现建筑节能。
2.2 建筑外观美化光伏幕墙可以使用不同颜色和形状的太阳能电池组件,以及透光性不同的太阳能透光玻璃,实现建筑外立面的美化。
通过选择合适的设计和布局,光伏幕墙可以为建筑物增添现代感和艺术感,提升整个城市的形象。
2.3 建筑一体化设计光伏幕墙可以与建筑物的设计相结合,在建筑的外立面上进行布置,实现建筑一体化设计。
通过光伏幕墙的应用,太阳能电池组件和玻璃幕墙可以无缝衔接,与建筑物的整体风格和结构相协调。
光伏幕墙的一体化设计可以使建筑物的外观更加统一和谐,提升建筑的整体品质。
3. 总结光伏幕墙利用太阳能光电转换器将太阳能转化为电能,在建筑领域中有着广泛的应用前景。
关于太阳能光伏玻璃幕墙技术的探讨
关于太阳能光伏玻璃幕墙技术的探讨关键词:太阳能发电;太阳能光伏玻璃幕墙;技术要点太阳能光伏玻璃墙技术功能丰富、优势显著,因此无论是国内还是国外都对太阳能光伏玻璃幕墙技术十分重视。
早在1996年,美国就开始实施一项称为“光伏建筑物的计划”,研发并生产了许多透明光伏玻璃制品,并将其运用于建筑墙面、屋面等部位,这让建筑的耗能性有了一定程度的减轻【1】。
我国一直以来也高度重视太阳能利用技术的发展,并先后提出了一系列推动措施。
立足这一背景,下面就太阳能光伏玻璃幕墙技术有关问题做具体分析。
1太阳能光伏玻璃幕墙技术功能与特征分析太阳能光伏玻璃幕墙是指用通过特殊树脂将玻璃与太阳能电池粘结,当玻璃接收到太阳的照射时,通过电池的转换作用,光能就会被转换为电能。
研究与实践证明,太阳能光伏玻璃幕墙技术先进、功能丰富。
其不仅具备发电功能,而且还能起到隔音、隔热的作用。
并且与混凝土墙相比,太阳能光伏玻璃幕墙的“颜值”也要更高一筹,合理运用太阳能光伏玻璃幕墙技术可让建筑外观得到美化。
此外,太阳能光伏玻璃幕墙的环保功能也十分显著,由于太阳能是清洁能源,因而太阳能电在发电的过程中不会产生二氧化碳或排放出其它对自然生态环境有害的气体,太阳能光伏玻璃幕墙与环境的相容性很高【2】。
2太阳能光伏幕墙的原理与结构2.1光伏电池在光伏幕墙中,光伏电池是最基本的单元,也是最重要的组成部分,光伏电池是光能转换为电能的基础条件。
当阳光照射到光电电池表面时,硅材料会将光线中的一部分光子吸收,硅原子由此得到光子的能量,从而引起电子的跃迁。
接通外部电路后,电压过程会促进电流流过外部电路并产生一定的输出功率。
光伏电池是光伏发电系统的核心单元,因而光伏电池的种类、质量性能等会对光伏发电系统的发电效果产生直接影响。
现阶段,光伏电池的种类较多,单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池等都在多个领域有了应用。
其中构成单晶硅电池的主要要素是薄片,薄片来自于硅晶体,薄片的结构一致,质地纯净且稳定,因此单晶硅电池的能量功效也较高,有些单晶硅电池的能量功效可达到24%,使用时间最长能达到25年。
光伏幕墙原理
光伏幕墙原理
光伏幕墙是一种利用太阳能光伏技术的建筑外墙材料,它能够将太阳能转化为
电能。
光伏幕墙的原理基于太阳能光伏效应,该效应是指当光线照射到半导体材料上时,会产生电荷的现象。
光伏幕墙一般由太阳能电池组成,这些电池由多个太阳能电池片组成。
太阳能
电池片通常采用硅制成,硅材料具有良好的光伏特性,能够将光能转化为电能。
当太阳能光线照射到光伏幕墙上时,光能会被太阳能电池片吸收。
在光能的作
用下,光伏材料中的半导体会产生电子与空穴。
电子和空穴的分离会产生电势差,从而形成电压。
这样,光能就被转化为了电能。
光伏幕墙中的太阳能电池片之间通过电缆连接起来,形成了电力传输的网络。
通过这个网络,幕墙上的太阳能电池片所产生的电能可以被收集、储存或直接供电使用。
光伏幕墙的应用具有很大的前景。
首先,光伏幕墙可以为建筑物提供绿色能源,减少对传统能源的依赖,降低环境污染。
其次,光伏幕墙还具有美观的外观,可以为建筑物增添艺术感。
此外,光伏幕墙还可以起到隔热和保温的作用,帮助节约能源。
总结一下,光伏幕墙的原理是利用光伏效应将太阳能转化为电能。
通过太阳能
电池片的吸收和转化,光伏幕墙可以为建筑物提供绿色能源,并具有美观、隔热和保温的功能。
光伏幕墙的应用前景广阔,可以为可持续建筑发展做出重要贡献。
光伏幕墙BIPV技术分析
2 外挂式
项目地点:德国 项目特点:外挂式 彩色电池片
安装容量:13KW 组件尺寸:1200 x 3000 mm
2 外挂式
项目地点:美国 项目特点:外挂式 可调节百叶
安装容量:120KW 组件尺寸:2230 x 180 mm
2 外挂式
项目地点:奥地利 项目特点:异型
安装容量:4.7KW 组件尺寸:1000 x 3000 mm
3 版型
3 版型
3 版型
项目地点:奥地利 项目特点:遮阳
安装容量:39KW 组件尺寸:1232 x 4152 mm
3 版型
项目地点:德国 项目特点:游轮
安装容量:20.4KW 组件尺寸:4525 x 2350 mm
4 设计
光伏组件与建筑有机结合
从项目选址、方案设计,直至施工,都要将光伏 系统设计,当成建筑设计的有机组成部分,光伏系 统与建筑之间的整合设计。
2 遮阳式
项目地点:德国 项目特点:异型
安装容量:7.6KW 组件尺寸:850 x 3220 mm
2 阳台式
项目地点:德国 项目特点:围栏
安装容量:12.5KW 组件尺寸:2560 x 820 mm
2 阳台式
项目地点:奥地利 项目特点:围栏
安装容量:650W 组件尺寸:1075 x 2510 mm
2 壁挂式
项目地点:美国 项目特点:绿色电池片
安装容量:2KW 组件尺寸:1101 x 2289 mm
2 壁挂式
项目地点:瑞士 项目特点:立面火车
安装容量:19.25KW 组件尺寸:1000 x 4500 mm
2 壁挂式
2 遮阳式
项目地点:德国 项目特点:彩色电池片
安装容量:7KW 组件尺寸:1100 x 2700 mm
光伏幕墙施工工法
引言:光伏幕墙施工工法是一种利用太阳能发电的新兴建筑技术,它将太阳能电池板集成在建筑外立面,实现建筑外墙的发电功能。
光伏幕墙不仅具备建筑外观美观的功能,还能够向建筑提供清洁能源。
本文将介绍光伏幕墙施工工法的具体过程和要点,以及相关注意事项。
概述:光伏幕墙施工工法是在建筑外墙上安装太阳能电池板,通过光伏发电技术将太阳能转化为电能。
这样的设计不仅可以美化建筑外观,还可以利用可再生能源满足建筑的部分电力需求,降低燃煤和化石燃料的使用,减少对环境的污染。
光伏幕墙施工工法虽然在一定程度上增加了施工难度,但它的发展前景广阔,已经在一些地区和建筑中得到了广泛应用。
正文:一、设计和选材1.根据建筑外观设计要求,确定光伏幕墙的位置、尺寸、形状和排列方式。
2.选择适合幕墙施工的太阳能电池板,并考虑其性能、框架材料、玻璃表面处理等因素。
3.设计支撑结构和安装方式,确保光伏幕墙的稳定性和安全性。
二、基础工程1.根据设计要求,进行基础的土建工程。
2.在建筑外墙上设置支撑结构,确保光伏幕墙的稳定性。
3.进行电气布线工程,确保光伏幕墙的电力输出和接入建筑用电系统。
三、光伏模块安装1.根据设计要求,将太阳能电池板安装在支撑结构上。
2.确保电池板之间的间距合理,光照均匀,并根据需要进行电池板的固定和连接。
3.安装逆变器和其他光伏组件,确保光伏幕墙的正常运行和连接建筑用电系统。
四、光伏幕墙辅助设施安装1.根据设计要求,安装光伏幕墙辅助设施,如防水层、绝缘层、隔热层等。
2.确保幕墙的密封性、保温性和防水性能。
五、验收和维护1.进行光伏幕墙的验收,检查其运行情况和施工质量。
2.进行光伏幕墙的日常维护和保养,如清洁玻璃表面、检查电线接头等。
3.定期检查光伏幕墙的运行状况,确保其正常发电和安全运行。
总结:光伏幕墙施工工法是一项利用太阳能发电的新兴建筑技术,它不仅能美化建筑外观,还能够向建筑提供清洁能源。
本文详细介绍了光伏幕墙施工工法的具体过程和要点,包括设计和选材、基础工程、光伏模块安装、光伏幕墙辅助设施安装以及验收和维护。
浅谈太阳能光伏幕墙建筑一体化工程
浅谈太阳能光伏幕墙建筑一体化工程摘要:太阳能光伏建筑一体化BIPV(Building Integrated Photovoltaics),是应用太阳能发电的一种新概念,简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的维护结构外表面来提供电力。
由于光伏方阵与建筑的结合不占用额外的地面空间,是光伏发电系统在城市中广泛应用的最佳安装方式,因而倍受关注。
在光伏技术越来越广泛的商业化使用过程中,光伏与建筑的一体化是最重要的应用领域和市场。
关键词:太阳能光伏幕墙建筑一体化前言2006年1月1日,我国实施《可再生能源法》,此后相继出台《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行方法》、《可再生能源产业指导目录》等。
2009年,财政部、住房和城乡建设部《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》(财建[2009]128号)《、太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》(财建[2009]129号)、《关于印发太阳能光电建筑应用示范项目申报指南的通知》(财办建[2009]34号),对太阳能光电建筑应用进行补贴支持。
其中《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行办法》规定,支持项目应满足以下条件:1、单项工程装机容量应不小于50kWp。
2、发电效率:单晶硅应超过16%,多晶硅应超过14%,非晶硅应超过6%。
3、优先支持光伏组件与建筑物实现构件化、一体化。
4、优先支持并网式太阳能光电建筑应用项目。
5、优先支持学校、医院、政府机关等公共建筑应用光电项目。
太阳能光电建筑应用系统成本主要包括两个部分:一是太阳能电池组件成本;二是安装应用成本,包括设计施工、平衡系统、电网接入等。
2009年的补助标准确定为20元/瓦,占目前系统成本的近50%。
太阳能光伏发电与建筑一体化有以下主要优点:1、有效利用建筑外围表面(屋顶和墙面),省去支撑结构,节省土地资源。
2、可原地发电、原地使用,节约送电网投资和减少损耗。
3、BIPV系统舒缓夏季高峰电力需求,解决电网峰谷供需矛盾。
光伏幕墙的施工工艺研究
摘要本文以光伏幕墙的施工工艺为核心研究内容。
光伏幕墙是在光伏建筑一体化的大背景下应运而生的,它属于光伏建筑一体化的一部分.光伏幕墙是当今太阳能光伏发电工程中的重要产品之一,目前在世界范围内都属于能源产业中走俏产品。
在对光伏幕墙技术进行了概述之后,对该项技术的施工工艺进行了深入细致的研究。
首先介绍了光伏幕墙的技术原理,分析了其结构组成。
然后是对施工工艺的详细介绍,主要包括施工遵循的规范标准、施工组织设计、施工图的绘制分析以及光伏幕墙系统施工中的一些计算方法的分析。
通过研究,得到了一些光伏幕墙施工工艺的新的理论方法,以及计算的有效地方法。
为以后光伏幕墙施工提供了一些切实有效的参考,为光伏幕墙的更好发展做了一定的贡献。
最后借助深圳南坡大厦光伏幕墙系统工程和保定电谷锦江国际酒店的幕墙工程展现了光伏幕墙施工工艺的具体应用.关键字光伏幕墙,光伏建筑一体化,建筑节能,光伏发电,施工工艺AbstractThe construction method of PV curtain wall is the main research content of this article. Based on the Building Integrated Photovoltaic (BIPV), PV curtain wall emerged. PV curtain wall is a part of BIPV。
It is one of the important products of current solar photovoltaic subject。
At present,PV curtain wall are going down very well during the world’s energy pr oducts. After the overview for the PV curtain wall technology, the paper studies its construction method deeply and carefully. At first, it introduced the technology theories of PV curtain wall and analyzed its compositions。
幕墙设计中的太阳能应用技术
幕墙设计中的太阳能应用技术随着人们对可持续发展和绿色环保意识的提高,太阳能在建筑设计中的应用越来越受到关注。
幕墙作为建筑外立面的重要组成部分,也开始积极探索太阳能应用技术。
本文将介绍幕墙设计中的太阳能应用技术及其优势。
一、太阳能幕墙的概念太阳能幕墙指的是将太阳能电池板整合到建筑幕墙系统中,通过光伏效应将阳光转化为电能的一种建筑外部结构。
它不仅具备传统幕墙的装饰和保温隔热功能,还能通过电能发电实现节能和环保。
二、太阳能幕墙的组成太阳能幕墙由太阳能电池板、支架系统、电池板连接器、逆变器、电池管理系统和电网连接系统等组成。
太阳能电池板是最核心的组件,它能够将太阳光转化为电能。
支架系统用于支撑和固定太阳能电池板,逆变器则用于将直流电转换为交流电,电池管理系统用于管理储存的电能,而电网连接系统用于将电能注入到电网中。
三、太阳能幕墙的优势1.节能环保:太阳能幕墙利用可再生的太阳能资源进行发电,减少对传统能源的依赖,实现绿色、环保的能源利用,有助于减少温室气体的排放。
2.节约成本:太阳能幕墙可以将阳光转化为电能进行自供应,可以减少对传统能源的需求,降低能源成本。
3.美观性:太阳能幕墙的设计可以与建筑风格和外观融为一体,不仅可以实现太阳能发电的功能,还可以增添建筑的美感。
4.灵活性:太阳能幕墙的设计灵活多样,可以根据建筑的需要进行定制,满足不同建筑形式和尺寸的要求。
四、太阳能幕墙的应用案例1.德国联邦教育研究中心办公楼德国联邦教育研究中心办公楼采用了太阳能幕墙技术,将太阳能电池板作为立面的一部分,不仅实现了建筑立面的装饰功能,还有效地利用阳光进行电能发电,实现了建筑的节能和环保。
2.瑞典斯德哥尔摩瑞尔大楼瑞典斯德哥尔摩瑞尔大楼也应用了太阳能幕墙技术,通过在建筑的外立面嵌入太阳能电池板,实现了建筑外观的美观性和太阳能的发电功能,成为一座具有环保特色的建筑。
3.中国北京国家体育场(鸟巢)中国北京国家体育场(鸟巢)也采用了太阳能幕墙技术,通过在建筑立面安装大面积的太阳能电池板,实现了建筑能源的自给自足,成为一座具有可持续发展意义的建筑。
光伏幕墙方案范文
光伏幕墙方案范文光伏幕墙是一种将太阳能光伏电池组件整合在建筑幕墙体系中的设计方案。
光伏幕墙不仅可以为建筑提供吸附太阳能的功能,还可以为建筑物供应绿色电能,提高建筑的能源效率,减少碳排放。
以下是一个关于光伏幕墙方案的详细描述,包括设计原理、材料选择、构件设计和施工要点。
一、设计原理光伏幕墙的设计原理是利用太阳能光伏电池组件吸收太阳辐射,将其转换为电能。
这些光伏电池组件通常由硅晶体或薄膜材料制成,具有高度的光电转换效率。
当太阳辐射照射到光伏电池组件上时,光子会打击电池材料导致电子从原子中被释放,进而形成电流。
这些电流可以通过导线输送到建筑物的电力系统中,供应电能。
二、材料选择在光伏幕墙的设计中,需要选择适合的光伏电池组件和幕墙材料。
光伏电池组件的选择应考虑其光电转换效率、耐候性和外观美观等因素。
常见的光伏电池组件有单晶硅、多晶硅和薄膜太阳能电池等。
幕墙材料的选择应考虑其透光性、抗风压性能和防水性能等因素。
常见的幕墙材料有玻璃、铝板和不锈钢板等。
三、构件设计在光伏幕墙的构件设计中,需要考虑光伏电池组件的安装方式和连接方式。
光伏电池组件通常通过支架和铰链等结构安装在建筑物的幕墙上。
支架的设计应考虑其强度和稳定性,以确保光伏电池组件能够承受风压和地震等外力。
铰链的设计应考虑光伏电池组件的倾斜角度和旋转范围,以便根据太阳光的方向进行调整。
四、施工要点在光伏幕墙的施工中,需要注意以下要点。
首先,光伏电池组件应按照设计要求进行安装,并进行必要的电气连接和绝缘处理。
其次,幕墙材料应按照设计要求选用,并进行严密的连接和密封,以确保幕墙的防水性能。
同时,应进行必要的防火和防雷处理,以保证幕墙的安全性能。
总之,光伏幕墙是一种将太阳能光伏电池组件整合在建筑幕墙体系中的设计方案。
通过光伏幕墙的应用,建筑物可以吸附太阳能并转换为电能,提高能源利用效率。
在光伏幕墙的设计中,需要选择适合的光伏电池组件和幕墙材料,并进行构件的安装和连接。
光伏幕墙工程技术应用探讨
光伏幕墙工程技术应用探讨摘要:光伏幕墙可原地发电、原地使用,杜绝了由一般化石燃料发电所带来的严重空气污染。
它集合了光伏发电技术和幕墙技术,因此太阳能光伏系统与建筑的结合成为了住宅建筑中的一个最新亮点,代表了建筑光伏一体化技术的最新发展方向。
本文结合笔者多年的实践经验,对光伏幕墻工程技术的应用进行了分析探讨,旨在为相关设计提供一些帮助和借鉴。
关键词:光伏建筑一体化;光伏幕墻;应用前言太阳能光伏建筑一体化(BIPV),是当前太阳能利用的热点,也是未来太阳能利用的发展方向。
由于光伏电池组件安装在屋面或墙面上,不占用宝贵的城市用地面积,本身不影响屋面的结构和表面强度、又为屋面遮挡了风雨,而且BIPV系统设备设置在建筑物上,离用电负荷最近,能大大地减少电能传输的损耗和成本(图1)。
图2 BIPV常见应用形式1.3 光伏幕墙组件的分类及结构特点光伏幕墙是将太阳能光伏发电技术与建筑幕墙的结合,体现了完美的可持续发展理念。
具体来说就是将光伏玻璃替代普通的幕墙玻璃,来达到发电的目的。
要达到太阳电池与建筑美学的完美结合,必须做到太阳电池与现有建筑材料的完美结合,使得太阳能光伏建筑组件能像普通建筑材料一样使用,成为一种新型的建筑材料。
目前在公共建筑中应用的太阳能光伏建筑组件主要有光伏夹层玻璃和光伏中空玻璃。
(1)太阳能光伏夹层玻璃太阳能光伏夹层玻璃是将太阳电池夹在两层玻璃中间,通过胶膜将它们与内外层玻璃紧密粘接在一起,有非晶硅夹层玻璃和晶体硅夹层玻璃两种,它们都具有普通夹层玻璃的特点,可以像普通的夹层玻璃一样安装、使用。
在立面幕墙上由于非晶硅光伏夹层玻璃的低价格、良好的弱光性和多样美观性而具有竞争力被广泛应用。
非晶硅光伏夹层玻璃又分为百叶式、点透式和栅格式三种,百叶式是将非晶硅太阳电池条与普通白玻条间隔放置形成像百叶窗一样的形状,结构简单、成本最低,栅格式是将非晶硅膜层通过一定方法分割成一个一个小格子,使光线照射时形成一种衍射状态,最具光学效应,而点透式则是通过激光打点的方法将部分非晶硅膜去掉,整体透光效果最好。
光伏幕墙施工技术
光伏幕墙施工技术1.技术背景光伏幕墙是太阳光电池与建筑围护结构或建筑材料相结合形成光伏组件,光伏电池组件安装在建筑外墙面作为建筑围护结构的一部分,通过逆变器转换提供建筑物用电或并入电网。
我国太阳能资源极其丰富,年日照时间在 2500h 的地区占国土面积的 2/3 以上,陆地表面每年接受的太阳辐射能约为50x1018kJ,全国各地太阳年辐射总量达 335~837kJ/cm2·a,平均值为 586kJ/cm2·a。
利用太阳能发电是一种清洁、环保能源,它简单可行,安全可靠,具有可持续永久性、无需消耗燃料及机械转动部件、亦无需架设输电线路,因此受到世界各国的欢迎,太阳能电力系统以其供电稳定可靠、安装方便,已得到越来越广泛的应用,逐步成为常规电力的一种补充和替代。
在国际光伏市场蓬勃发展的拉动和国家政策的引导激励下,近年来我国光伏产业发展迅猛,光伏技术得到了大幅度提高,逐渐克服了发电成本高的障碍,在建筑工程中得到了推广和应用,并作为太阳能—建筑一体化的重要内容,在节能工程中取得了显著效益。
2.技术简介2.1 光伏幕墙发电原材料采用太阳能是一种清洁、环保能源,而且取之不尽用之不竭,是丰富永久性天然能源。
2.2 太阳光电转化安全可靠,并直接通过并网逆变器,把电能送上电网,由于不需要蓄电池,无需机械部件与传动系统,可节省设备投入费用。
2.3 光伏幕墙既可作发电部件、集热系统,又可做建筑墙体外围护结构,有利于降低建筑结构与装饰成本。
2.4 光伏幕墙不用单独建设厂房、车间,依附在房屋工程上,可节地、节省发电基建费用。
2.5 系统采用太阳能电池组件,使用寿命长,≥25 年,衰减小,具备良好的耐候性,防风、防雹。
能有效抵御湿气和盐雾腐蚀,无毒无害。
2.6 太阳光能转换为电能,转换效率高,不产生垃圾及废弃物,有利于环境保护,减少常年维修与处理费用。
2.7 太阳光电安装简单方便,无噪音,无污染,建设周期短,自动调控,无需人员值守,也无需线路架设,减少常年运行费用。
太阳能光伏幕墙施工工艺探讨
太阳能光伏幕墙施工工艺探讨我国太阳能资源极其丰富,随着国家政策的不断完善,光伏应用也越来越广泛,光伏幕墙在建筑幕墙领域也有了较多示范性成功的案例。
文章根据笔者多年光伏幕墙经验总结了光伏幕墙安装施工工艺。
标签:光伏幕墙;薄膜太阳能电池;施工工艺1.前言我国太阳能资源极其丰富,年日照时间在2500h的地区占国土面积的2/3以上。
利用太阳能发电是一种清洁、环保能源,它简单可行,安全可靠,具有可持续永久性、无需消耗燃料及机械转动部件、亦无需架设输电线路,因此受到世界各国的欢迎,太阳能电力系统以其供电稳定可靠、安装方便,已得到越来越广泛的应用,逐步成为常规电力的一种补充和替代。
在国际光伏市场蓬勃发展的拉动和国家政策的引导激励下,近年来我国光伏产业发展迅猛,光伏技术得到了大幅度提高,逐渐克服了发电成本高的障碍,在建筑工程中得到了大力推广和应用,并作为太阳能—建筑一体化的重要内容,在节能工程中取得了显著效益。
2.光伏幕墙工作原理光伏幕墙通过将光伏组件安装在建筑物或构筑物上,使其成为建筑物的构造部分,光伏组件将太阳光转换为电能,再通过汇流箱、线缆、逆变器等设施把转换成的电能传输至用电器终端或并网传入供电线路。
3.光伏幕墙施工工艺流程及操作要点3.1光伏幕墙安装工艺流程方案设计→部件加工、购置→预埋件安装→光电施工准备→测量放线→光电器材安装→玻璃光伏幕墙施工→线缆安装→设备就位→系统运行(工艺流程图3.1.1)图3.1.1 光伏幕墙安装工艺流程图3.2操作要点3.2.1光伏幕墙应与建筑一体化设计:必须与建筑工程有机结合,把太阳能电池组件和屋面或墙面相结合,形成建筑物的组成部分并增加建筑整体美感。
太阳能组件的放置应不受周边建筑物的遮挡,缩短并网距离,减少输电损失与线路费用。
3.2.2预埋件安装:由于光伏幕墙附着固定于建筑物上,因此,土建结构施工时按照图纸设计,做好系统安装部件的预埋、预留,没有预留或位置不正确的的要增加后置埋件,后置埋件用锚栓固定,并经设计计算锚栓大小,做好现场拉拔实验。
太阳能光伏玻璃幕墙技术的应用于分析
太阳能光伏玻璃幕墙技术的应用于分析摘要:太阳能光伏玻璃幕墙技术功能丰富,优点显著,因此,世界各国都十分重视太阳能光伏玻璃幕墙技术的提升。
早在1996年,英国就执行了一项名叫“光伏建筑物的计划”的新项目,研发制造了很多全透明的光伏玻璃商品,并将其运用于房屋建筑的墙面和房顶,在一定水平上减少了房屋建筑的耗能。
我国一直十分重视太阳能利用技术性的发展,并研究了了一系列营销推广对策。
在这一大背景下,文中详细分析了与太阳能光伏玻璃幕墙技术有关的问题。
关键词:太阳能光伏玻璃幕墙技术;作用;原理结构;注意事项;革新1太阳能光伏玻璃幕墙技术的运用太阳能光伏玻璃幕墙就是指运用独特环氧树脂,将夹层玻璃与太阳能电池板黏合在一起。
当夹层玻璃接受到阳光的照射时,光能就会转化为电磁能。
科学研究和实践的经验证明,太阳能光伏玻璃幕墙技术性不断发展,功能丰富。
它不但具备发电的作用,还具有隔音降噪、隔热保温的功效。
与混泥土墙面相比,太阳能光伏玻璃幕墙的也更高一些,太阳能光伏玻璃幕墙技术的有效运用可以装饰建筑的外观。
除此之外,太阳能光伏玻璃幕墙对环境的保护作用也十分明显。
因为太阳能发电是绿色能源,太阳能发电站在发电过程中不易生成二氧化碳或别的对生态环境有害的气体,能有效地保护环境,太阳能光伏玻璃幕墙与自然环境适应性也很强。
2太阳能光伏幕墙的基本原理和结构2.1光伏电池在太阳能发电幕墙中,光伏电池是最重要的部件,光伏电池的安装也是最关键的步骤。
光伏电池是将光转换为电的转换器。
当阳光照射到光伏电池表层时,光伏材料会吸收光源中的一些光量子,硅原子会接受到光子的能量,进而引起电子越迁。
光伏电池是光伏发电设备的主要零件,所以,光伏电池的类型、品质和功能都是会影响到太阳能发电系统的实际发电量。
现阶段,光伏电池的类型有许多,有光伏电池充电电池、多晶硅电池、非晶硅充电电池等,在许多行业都有所运用。
其中,光伏电池充电电池的主要元素是薄片,材质好,稳定性好,因此光伏电池充电电池的性能也好。
光伏幕墙的施工工艺研究
光伏幕墙的施工工艺研究随着太阳能光伏技术的不断发展和应用,光伏幕墙作为一种新型绿色建筑材料,受到越来越多的关注。
而光伏幕墙的施工工艺不仅直接影响到幕墙的安全性和使用寿命,也与太阳能发电的效率息息相关。
因此,本文将对光伏幕墙的施工工艺进行研究并探讨其优化方案。
1. 光伏幕墙施工前的准备工作1.1 工艺流程的制定在光伏幕墙施工前,需要根据设计要求和构造技术要求制定详细的工艺流程,包括构件制造、组装拼接、安装、调试等各个环节的具体措施和要求。
同时,应该派遣专业技术人员现场指导操作,确保工作顺利进行。
1.2 材料和设备的准备在施工前需要做好材料和设备的准备工作,包括检查所需构件、幕墙板、支撑结构、密封条、连接件等是否符合质量要求,是否完整无损等。
同时,还需要准备好施工所需的机械设备、工具等。
1.3 材料质量把关在光伏幕墙施工前,需要对所有的材料都进行质量检测和把关。
特别是对于光伏电池片和钢铝支撑结构等重要构件,应该严格按照质检机构相关要求进行检测,并保留相关的材料合格证明文件。
2. 光伏幕墙施工的具体操作过程2.1 光伏板的安装在幕墙板一侧进行铝合金型材挂装,端部和中心采用导向块或者U型拉杆支撑;然后再另一侧防水标高线框标准压贴防水条。
待以上工序做完后,将光伏板放在铝合金型材上面,安装接线盒后,将电线从导向块引导出来,片与片之间采用扣合方法,使其与导向块固定紧密,最后进行电接线。
2.2 结构支撑的安装光伏幕墙的支撑结构通常采用钢铝材质,并按照设计要求进行制造和加工。
在施工时,首先需要测量和确认钢铝结构的安装位置和标高,然后进行钢铝材料的安装和固定。
此外,在钢铝结构的安装过程中,需要根据实际情况合理拼接并补充敷设钢铝材料,以保证支撑结构的稳定性和坚固程度。
2.3 密封材料的安装光伏幕墙施工完成后,需要进行严密的密封处理,以确保幕墙的防水、隔热和保温效果。
在此过程中,需要对密封条材料进行质量检测和把关,对于检测结果不达标的密封条材料应及时更换。
幕墙设计中的太阳能利用
幕墙设计中的太阳能利用随着可再生能源的发展和环保意识的提高,太阳能作为一种绿色、清洁的能源被广泛应用于建筑设计领域,尤其是幕墙设计中。
幕墙是建筑外墙的一种装饰性围护结构,太阳能利用在幕墙设计中既能实现建筑外观的美化,又能提供可再生能源供给,为人们的生活和工作环境提供更加宜居的条件。
首先,太阳能幕墙可以实现建筑外观的美化。
幕墙设计中太阳能利用的重要方式就是采用太阳能光伏板进行建筑外墙的装饰。
这些光伏板可以根据设计师的需要制作成各种形状和颜色,与建筑整体风格相协调。
通过太阳能光伏板的运用,建筑外墙可以呈现出独特的外观和立面效果,使建筑更加具有观赏性和艺术性。
其次,太阳能幕墙可以实现建筑能源的可再生利用。
太阳能光伏板可以将太阳辐射能转化为电能,为建筑内部的用电系统提供动力支持。
这样一方面可以减少对传统能源的依赖,节约能源的消耗;另一方面,还可以减少碳排放和环境污染。
太阳能幕墙在为建筑提供电力的同时,还可以将多余的电能储存起来,以备不时之需,实现能源的可持续利用。
此外,太阳能幕墙还可以实现建筑的 passivhaus 设计。
Passivhaus是指一种低能耗建筑标准,旨在通过建筑的自然通风、采光和保温等措施,最大限度地降低对外部能源的需求。
太阳能幕墙的运用可以提供建筑内部的自然采光和节能通风,减少对人工照明和空调系统的依赖。
同时,太阳能光伏板还可以通过与建筑外墙的结合,起到保温隔热的作用,提高建筑的能效性能。
值得一提的是,太阳能光伏板在幕墙设计中的运用也提出了一些挑战。
首先是技术难题,如何将光伏板与幕墙材料相结合,并保持建筑的整体美观和结构的稳固性。
其次是经济问题,太阳能光伏板的制作和安装成本相对较高,需要进行经济评估和成本效益分析。
最后是可持续性问题,如何确保光伏板的长期稳定性和可靠性,以及材料的回收和再利用等环境问题。
综上所述,太阳能在幕墙设计中的利用具有重要的意义和巨大的潜力。
太阳能幕墙不仅可以实现建筑外观的美化,还可以提供可再生能源供给,实现建筑能源的可持续利用。
光伏幕墙在建筑工程中的应用研究
光伏幕墙在建筑工程中的应用研究摘要:光伏幕墙作为一种新型的建筑材料和技术,在建筑工程中的应用研究备受关注。
光伏幕墙通过将光伏发电技术与建筑外墙结合,实现建筑自身发电,并将多余的电能供给其他部分使用。
其独特的特点和优势,使得光伏幕墙在建筑行业中具有广泛的应用前景。
关键词:光伏幕墙;建筑工程;应用1光伏幕墙的特点与优势1.1能源转换效率光伏幕墙利用太阳能将光能转化为电能,具有较高的能源转换效率。
其关键在于光伏电池的性能和优化布局。
光伏电池是光伏幕墙的核心组件,直接影响着能源转换效率。
目前,常见的光伏电池有多晶硅电池、单晶硅电池和薄膜电池等。
这些电池种类各具特点,适用于不同的应用场景。
光伏幕墙的能源转换效率还与太阳辐射强度、光伏电池布置方式、光伏材料等因素密切相关。
通过合理的设计和布局,可以最大程度地提高光伏幕墙的能源转换效率。
同时,在实际应用中,还可以通过集成楼宇能耗管理系统,实时监测和控制光伏发电系统的运行状态,进一步提高系统的运行效率。
这些技术手段的应用使得光伏幕墙在建筑工程中成为可再生能源利用的重要组成部分,对于实现建筑能源的可持续利用具有重要意义。
1.2环境保护光伏幕墙在建筑工程中具有良好的环境保护特性。
一方面,光伏幕墙无需额外占用土地资源,通过墙体的安装和利用建筑立面空间,可以实现太阳能的收集和利用,最大限度地减少了土地资源的消耗。
另一方面,光伏幕墙的运行不会产生污染物和废弃物,不会对环境造成负面影响。
相比于传统能源的燃烧过程,光伏幕墙发电不会产生二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等大气污染物,有效减少了空气污染和温室气体排放。
同时,光伏幕墙的运行过程无噪音,不会对周围居民造成干扰,改善了城市环境的质量。
光伏幕墙作为一种环境友好型建筑技术,能够有效地保护环境,减少能源消耗和污染,对于实现建筑的绿色和可持续发展具有重要意义。
1.3经济性光伏幕墙不仅具有环境保护的特点,还具有较高的经济性。
随着技术的不断进步和产业链的完善,光伏幕墙的成本不断降低,同时太阳能发电的效益逐渐显现。
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Renew able E ne rg y Res ourc es可再生能源太阳能光伏幕墙工程技术探讨□广东省建筑科学研究院杨仕超周荃■图 1 我国太阳能资源分布图2006年1月1日,我国实施《可再生能源法》此后相继出台,《可再生能源发电有关管理规定》《可再生能源发电价格和费用分摊管理、试行方法》《可再生能源产业指导目录》等。
2009年,财政部、、住房和城乡建设部《关于加快推进太阳能光电建筑应用的实施意见》(财建[2009]128号)太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行《、办法》(财建[2009]129号)关于印发太阳能光电建筑应用示范项、《目申报指南的通知》(财办建[2009]34号)对太阳能光电建筑应用,进行补贴支持。
《太阳能光电建筑应用财政补助资金管理暂行其中办法》规定,支持项目应满足以下条件:1、单项工程装机容量应不小于50kWp。
2、发电效率:单晶硅应超过16%,多晶硅应超过14%,非晶硅应超过6%。
3、优先支持光伏组件与建筑物实现构件化、一体化。
4、优先支持并网式太阳能光电建筑应用项目。
优先支持学校、5、医院、政府机关等公共建筑应用光电项目。
太阳能光电建筑应用系统成本主要包括两个部分一是太阳能:电池组件成本二是安装应用成本,;包括设计施工、平衡系统、电网接入等。
2009年的补助标准确定为20元/瓦,占目前系统成本的近50%。
太阳能光伏发电与建筑一体化有以下主要优点1、:有效利用建筑外围表面(屋顶和墙面),省去支撑结构,节省土地资源。
可原2、地发电、原地使用,节约送电网投资和减少损耗。
3、BIPV系统舒缓夏季高峰电力需求,解决电网峰谷供需矛盾。
建立多元化的有4、弹性的能源系统。
国家政策补贴和电价优惠可以给用户带来实5、惠。
避免墙面温度和屋顶温度过高,6、改善室内环境,降低空调负荷。
光伏建筑一体化还会提高建筑工程的工业化程度,7、使建筑工程变成一种高度机械化、自动化的高效率制作产业。
但要做好太阳能光伏发电与建筑一体化,却要解决一系列问题,包括技术层面和政策层面。
度的影响效应降低;而在炎热气候条件下应采取一定的措施,使得太阳能电池板的温度不致于过高。
(2)抗风、雪荷载、防雨等:光伏幕墙作为建筑构件,还应该根据项目当地的气候条件,综合考虑抗风、防雨、雪荷载等问题。
(3)遮阳、采光的需求:通过光伏组件与玻璃幕墙的结合,通常会形成幕墙上的非透明或半透明部分,因此光伏幕墙具有一定遮阳的功能,同时也降低了玻璃幕墙的透光性能。
不同气候区的建筑对遮阳和采光的需求不同,因此光伏幕墙的设计也应有所不同。
3、当地纬度和各个朝向的太阳能照度情况太阳能光伏幕墙的受光面与太阳的相对位置是决定光伏幕墙接受到的太阳能大小的重要因素。
太阳位置常用两个角度来表示,即太阳高度角β和太阳方位角A。
在当地条件下,幕墙上接受太阳能的大小则是由幕墙的安装朝向的方位角和倾角决定的。
4、周围建筑物遮挡光伏幕墙安装在建筑上,可能会出现被周围建筑遮挡的情况。
如果部分太阳能电池被遮挡,被遮挡的电池把功率以热的方式耗尽,降太阳能资源调查及光伏幕墙适宜性1、当地全年太阳能资源我国太阳能资源的地区分类概况,如图1所示。
2、当地气候状况本地的气候状况也是影响太阳能光伏幕墙应用的重要因素。
(1)温度:环境温度对太阳能光伏电池的效率有影响,一般来说,温度越高效率越低。
因此,在严寒、寒冷地区的气候可以使得温低整体发电效率。
时间过长易导致故障产生,造成整个光伏电池组件损坏。
因此,光伏幕墙应安装在日照最多,阴影最少的地方并且;尽量保证组件上部和下部的空气流通,以保持尽可能低的温度。
在建筑密度较高的城市,建筑应用光伏幕墙应结合建筑所在地块建筑现状和规划,采用计算或实验的方法对遮挡问题进行预测,尽量避免周边建筑对光伏幕墙的遮挡。
若存在太阳光大面积被遮挡的情况,则不适宜安装光伏幕墙。
50建设科技Renewable Energy Resources太阳能电池组件的选用1、各种电池的能源转换效率实验室转换效率。
目前各类太阳电池的实验室转换效率记(1)录见表1。
表1 目前各类太阳电池的实验室转换效率记录合片、引出线等工艺设计中要重点关注成品率。
组件的安装与使用问题。
光伏幕墙组件在设计中应把安装(2)方式作为重点之一。
这其中包括组件固定方式,光伏幕墙的水密性,安装、使用中的损坏问题,光伏组件背后的散热问题等。
在设计中还应充分考虑光伏幕墙的建筑使用要求和在寿命期的一系列问题,包括与建筑外观的协调透光性能应考虑玻璃在夏:;;季的升温问题及热炸裂问题;冬季玻璃构造的保温能力;光伏电池的效率衰减;光伏电池组件的使用寿命;组件的清洗、维护等。
4、比较适用于太阳能光伏幕墙的电池非晶硅太阳能电池无毒、无污染,技(1)非晶硅太阳能电池。
术成熟,多用于玻璃幕墙,特别适合在新建建筑使用。
技术特点如下:①对散射光、折射光、直射光等各种光源都有良好的吸收效应,稳定电流输出,长时间光电转换。
②没有半导体效应,不随光照时间长产生温度升高,发电效应不降低,更适合用于热带地区。
③比晶体硅电池组件容易维护和清洁,不会因为部分阴影而导致整块电池组件发电效果大幅度下降。
④薄膜太阳能电池造价是晶体硅电池的一半,而且不受原材料瓶颈的限制,适合于广泛实用。
⑤非晶硅太阳能实际转换效率。
实际市场上销售的太阳能电池转换效率达(2)不到实验的数据,实际效率如表2。
表2 目前各类太阳电池的实验室转换效率的记录电池光电转换效率已达到13%。
⑥制备工艺相对简单,原材料消耗少,比较便宜等优点。
⑦非最佳角度阳光下的工作情况好于单晶硅太阳能电池,可自由裁剪,可充分利用合成的产品。
铜铟镓硒太阳能电池(CIGS)铜铟镓硒太阳能电池。
(CIGS)(2)为柔性薄膜,用于曲面造型幕墙,突破平板限制。
电池高效、低成本、性能稳定,可大规模工业化生产。
技术特点如下:①转化率高:可以和传统的单晶硅媲美,小面积可达19.9%,大面积可达11.2%。
②性能稳定,无污染。
③制造成本低。
④使用寿命长。
⑤柔性薄膜,温度对效率的影响。
当温度升高时,光伏电池的发电效率(3)将下降。
不同的光伏电池,温度系数有些差别。
非晶硅电池的温度系数要比晶体硅电池小,即非晶硅电池受温度的影响比晶体硅电池小。
在常见的光伏电池中,效率受温度影响情况如下单晶硅最大:;多晶硅中等;非晶硅较小。
2、基于建筑一体化设计,电池组件的选用原则在建筑光伏一体化设计中,对于建筑不同部位选用不同光伏电池的原则如下:(1)多晶薄膜、非晶硅薄膜电池在建筑一体化设计中比较有优势,宜采用与建筑屋面、墙面、玻璃幕墙相结合的多晶薄膜、非晶硅薄膜电池。
(2)应按照地区,将太阳能电池板与屋面,东、南、西向墙面相结合。
3)(根据建筑要求确定合适的玻璃性能(如采光)及结构(如夹层、中空、异型)。
(4)根据抗风等要求确定玻璃的强度要求(钢化、厚度)。
3、光伏组件需要解决的问题组件的生产问题。
在光伏组件的生产中,应根据电池的特(1)性选用面板玻璃,考虑透光性能、厚度、强度、平整度等。
在夹胶生产工艺方面,应选用专用的胶片,并在组件边缘采用专用密封胶密封。
在弯曲成型方面,应注意电池的弯曲能力。
在电池焊接、联接、用于曲面造型幕墙,突破平板限制。
一体化构造的确定1、太阳能光伏幕墙的基本构造太阳能光伏幕墙系统除了具备太阳能电池阵列、功率调节器等设备外,作为建筑的一部分,还应具备以下功能的构造:(1)作为建筑的外围护结构,应采取一定的措施,达到基本的隔热保温的要求。
具体来说,光伏幕墙的传热系数、遮阳系数及内表面温度等参数应达到相关要求。
(2)电气绝缘性能。
(3)防水防潮。
(4)做为建筑构件,将受到风荷载、雪荷载等外力的作用,应具备一定的强度,保证建筑的外围护结构不受到破坏,同时应具备一定的刚度,以保证不至于变形。
(5)作为玻璃幕墙或采光顶时,还应满足建筑采光的需求,应具有一定的透明度。
2、BIVP 的设计原则(1)与建筑能完美结合,是建筑艺术与创意设计。
光伏组件给建筑设计带来了新的挑战与机遇,画龙点睛的BIPV设计会使建筑更富生机,环保绿色的设计理念更能体现建筑与自然的结合。
(2)结构安全性。
光伏组件与建筑的结合,结构安全性涉及两方面:一是组件本身的结构安全,如高层建筑屋顶的风荷载较地面大很多,光伏建设科技51Renew able E ne rg y Res ourc es可再生能源组件受风变形时是否会影响到电池片的正常工作等。
二是固定组件的连接方式的安全性。
组件的安装固定需对连接件固定点进行相应的结构计算,并充分考虑在使用期内的多种不利情况。
建筑的使用寿命一般在50年以上,光伏组件的使用寿命也在20年以上,BIPV的结构安全性问题不可小视。
(3)发电性能(主要功能),并电网匹配。
(4)通风、保温、隔热、散热、采光、遮阳。
(5)根据建筑功能需要,考虑发电用途。
通常发电的用途包括:照明、抽水、空调、上网等。
3、BIPV 的各种形式目前,BIPV通常采用以下形式,在每种形式下,建筑要求如表3。
蔽阳光的问题。
(2)规定清洗时间间隔,定期清洗,以解决空气质量不好等环境问题。
(3)行业开展共同研究,编制相关的行业技术规程,不断提高光伏建筑一体化的设计与施工技术。
(4)采用薄膜电池,通过规模化生产降低成本,优化电网系统。
(5)在夏热地区使用,应有夏季的背部通风措施(60℃以下)并进行温度计算,,减少温升问题。
(6)垂直设置时,应进行经济分析,确定采用的电池、系统等,缩短投资回收期。
(7)进行光照阴影计算,确定最佳安装位置。
同时,采用弱光性能好的薄膜电池,减少阴影的影响。
(8)制定配套的设计标准及技术指南,优化电气设计。
表3 BIVP 的各种形式发电成本、投资回收的估算1、成本。
太阳能光伏幕墙的成本主要包括:(1)光伏一体化组件的增加成本(2);并网逆变系统成本(3);安装施工成本(4);维护成本;(5)政府财政补贴。
2、收益。
太阳能光伏幕墙的收益计算应注意以下几个问题的计算:(1)太阳能资源的计算;(2)整体转换效率;(3)自用电价;(4)上网优惠电价。
BIPV较适合的建筑部位有屋顶、风雨棚、立面幕墙、大型遮阳百叶等位置。
各种情况分析如下:(1)光电幕墙:只要地区合适、朝向合适,便可以采用太阳能光电幕墙。
(2)光伏屋顶:屋顶为不透明,太阳能电池板能很好与其结合。
直立锁边屋面板系统,BIPV配置合理有很好效果。
BIPV形式玻璃采光顶。
(3)风雨棚:风雨棚使用BIPV有优势:①覆盖面积大,且有最理想的太阳辐射角;②外观形状单一规整,方便太阳能板的布设③维护和检修非常方便。