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太阳能光伏技术与工程应用

来源:2009年会论文集  作者:沈志春  日期:2009-3-31
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1.太阳能资源特点
  1.1储量的“无限性”
  太阳能是取之不尽的可再生能源,可利用量巨大。太阳每秒钟放射的能量大约是1.6x 1023kW,其中到达地球的能量高达8x1023kW,相当于6x109t标准煤。按此计算,一年内到达地
  5.7光伏建筑一体化BIFV的设计 
  5.7.1设计原则 
  光伏建筑一体化是光伏系统依赖或依附于建筑的一种新能源利用形式,其主体是建筑,客体是光伏系统。因此,BIPV设计应以不损害和影响建筑的效果、绍构安全、功能和使用寿命为基本原则,任何对建筑本身产生损害和不良影响的BIPV设计都是不合格的设计。   5.7.2建筑设计
BIPV的设计应从建筑设计人手,首先对建筑物所处地的地理气候条件及太阳能的资源情况进行分析,这是决定是否选用BIPV的先决条件;其次是考虑建筑物的周边环境条件,即选用BIPV的建筑部分接受太阳能的具体条件,如被其他建筑物遮档,也不必考虑选用BIPV ;第三是与建筑物的外装饰的协调,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。第四,考虑光伏组件的吸热对建筑热环境的改变。

  5.7.3发电系统设计
  BIPV的发电系统设计与光伏电站的系统设计不同,光伏电站一般是根据负载或功率要求来设计光伏方阵大小并配套系统,BIPV则是根据光伏方阵大小与建筑采光要求来确定发电的功率并配套系统。

  BIPV光伏系统设计包含三部分,分别为光伏方阵设计、光伏组件设计和光伏发电系统设计。

  光伏方阵设计,在与建筑墙面结合或集成时,一方面要考虑建筑效果,如颜色与板块大小;另一方面要考虑其受光条件,如朝向与倾角。光伏组件设计,涉人电池片的选型(综合考虑外观色彩与发电量)与布置(结合板块大小、功率要求、电池片大小进行);组件的装配设计(组件的密封与安装形式)。光伏发电系统的设计,即系统类型(并网系统或独立系统)确定,控制器、逆变器、蓄电池等的选型,防雷、系统综合布线、感应与显示等环节设计。 
  5.7.4结构安全性与构造设计
  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,普通的光伏组件的强度能否承受风压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。组件的安装固定不是安装空调式的简单固定,而是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最不利情况。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。

  构造设计是关系到光伏组件工作状况与使用寿命的因素,普通组件的边框构造与固定方式相对单一。与建筑结合时,其工作环境与条件有变化,其构造也需要与建筑相结合。

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