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太阳能住宅实例1

太阳能住宅实例1
太阳能住宅实例1

Refract House, Solar Decathlon / Team California, SCU + CCA

09

JUL 2009

By Karen Cilento—Filed under: Competitions,Featured,Houses,News,Residential,Sustainability, Califonia, California College of the Arts, Refract House, Santa Clara University, Solar Decathlon

For three weeks in October 2009, 20 teams of college and university students will compete in the US Department of Energy Solar Decathlon. The competition

provides the teams with an opportunity to “design, build, and operate the most attractive, effective, and energy-efficient solar-powered house.”Organized in three stages, (building, moving to the solar village in the National Mall in Washington D.C., and the actual competition) the Solar Decathlon aims to raise awareness among the general public about renewable energy and energy efficiency, help solar energy technologies enter the marketplace faster, foster collaboration among students from different academic disciplines, and educate the student participants. “The Solar Decathlon brings attention to one of the biggest challenges we face-an ever-increasing need for energy. As an internationally recognized event, it offers powerful solutions-using energy more efficiently and using energy from renewable sources.”

Santa Clara University, known for their excellence in engineering/business got the third place at the 2007 competition, and for this year’s competition they teamed with CCA, dedicated to architecture, art and design, to create a 100 student team to participate in the Solar Decathlon. The team is the only undergraduate-led team participating in the competition (most are filled with Ph. D programs), combing “youth and process, [they] set the standard in green living”. The young team of future architects, engineers, construction managers, graphic designers and interior designers have created a proposal, entitled Refract House, that is dedicated to promoting the idea of “Living Light: harnessing sunlight to power our energy needs, lightening our carbon footprint upon the earth, and enlightening today’s consumers and the next generation of concerned, responsible citizens about the

possibilities of sustainable living.”“We want the project to have a lasting impact as both a case study for green design and as an exhibit of technology. We already know it’s going to have an impact on all of us,”explained Allison Kopf, an SCU Engineering Physics student.

More about the winning Refract House after the break.

The Refract House, an 800 square foot zero energy home, breaks from “the classic hyper-efficient box shape”to prove that zero energy can occur with bold aesthetics. ”We propose a new precedent for energy efficient homes that prioritizes visual, spatial and functional connection with the surrounding environment. The bent form of the structure mimics the path of the sun of the sun from dawn to dusk. This speaks to the name Refract House, because we change the way light is used,”

explained the team.

The team stressed their cutting edge solar thermal and photovoltaic system. The solar thermal array is comprised of plate type collectors that reduce heat loss. “By combining cutting edge technology in the home with our most abundant resource-the sun-we can start using our natural resources more intelligently, and we can show others how it is done,”explained Tim Sennott, an SCU Mechanical Engineering student.

The lighting of the home maximizes the admittance of high quality sunlight “to create a stronger spatial connection to outdoors.”An outdoor courtyard compliments the Californian ecosystem and climate, in addition to providing a smaller garden with edible plants. The home also features a grey-water treatment system, bamboo joists, and a storage pool, plus a monitor that displays energy and water consumption levels inside the home. All systems and sustainable design features were created by the students.

Never mind their finishing place, we are impressed with the dedication and determination of this young team. We look forward to seeing all the winning proposals in the National Mall in a few months and will keep you updated on this great competition.

太阳能光伏发电系统(PVsyst运用)

扬州大学能源与动力工程学院本科生课程设计 题目:北京市发电系统设计 课程:太阳能光伏发电系统设计 专业:电气工程及其自动化 班级:电气0703 姓名:严小波 指导教师:夏扬 完成日期: 2011年3月11日

目录 1光伏软件Meteonorm和PVsyst的介绍---------------------------------------------3 1.1 Meteonorm--------------------------------------------------------------------------3 1.2 PVsyst-------------------------------------------------------------------------------4 2中国北京市光照辐射气象资料-------------------------------------------------------11 3独立光伏系统设计----------------------------------------------------------------------13 3.1负载计算(功率1kw,2kw,3kw,4kw,5kw)-----------------------------13 3.2蓄电池容量设计(电压:24V,48V)----------------------------------------13 3.3太阳能电池板容量设计,倾角设计--------------------------------------------13 3.4太阳能电池板安装间隔计算及作图。-----------------------------------------16 3.5逆变器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.6控制器选型--------------------------------------------------------------------------17 3.7系统发电量预估--------------------------------------------------------------------18

太阳能光伏建筑一体化

太阳能光伏建筑一体化 (一)前言 1. 1金融危机促进发展新能源-太阳能光伏建筑一体化 2008年世界金融危机使全球资产面临重新溢价,金融版图随之悄然改写,与之相伴的还有国际油价的跌宕起伏。伴随金融危机恐慌心理的蔓延,影响金融危机的因素扩大。能源安全,作为世界各国政府密切关注及深入研究的课题亦被提上议事日程,世界各国从保护国家安全角度,制定和调整本国的能源战略。为了对付世界性的能源、环境、金融等危机的影响,各国政府高度重视可再生清洁新能源,并把太阳能发电作为首选发展方向。 新能源规划有三个方面的意义,第一是应对当前的金融危机,扩大内需、拉动投资、增加就业,第二个是应对气候变化,调整能源结构,持续能源的可持续发展。第三个是抢占未来经济发展的制高点,提升中国能源的国际竞争力”。这项“金太阳”工程的的重点内容将是以国家财政补贴的形式,支持国内光伏市场的启动。把新能源的发展提高到前所未有的“战略高度”。这一系列行动,不仅在中国,而且在全世界范围内产生了极其明显的连动效应,引发了全国各地政府和企业界“光伏

积极性”空前高涨。一场“太阳能建筑一体化”风暴正在全国各地掀起。在创建节约型社会的主题带动下,各地政府、企业界纷纷聚焦“太阳能光伏建筑一体化”,一场能源产业的革命已经在爆发边缘,开创太阳能光伏建筑一体化春天。

中国将进一步把太阳能光伏建筑一体化技术作为能源技术发展的优先主题,大力提高一次能源和终端能源利用技术水平。提升能源装备制造水平,加强能源领域前沿技术研究和基础科学研究,探索太阳能光伏建筑一体化新能源的新途径,大力推进先进适用太阳能光伏建筑一体化 1.2 四万亿救市计划是光伏建筑一体化新能源逆势上扬的强大动力 为了应对金融危机给国内产业带来的不利影响,中国制定了高达4万亿元的投资计划,同时推出了“十大措施”。“加强生态环境建设、支持重点节能减排工程”成为其中亮点,政府在4万亿救市计划中着重强调节能环保领域,无疑是给光伏建筑一体化再生能源、太阳能光伏企业提供了广阔的市场机遇。光伏建筑一体化产业将会逆势上扬。 1.3推动光伏建筑一体化应用是落实扩内需、调结构、保增长的重要着力点。推动光伏建筑一体化应用是促进我国光电产业健康发展的现实需要。三文件为推动光电建筑应用、拓展国内应用市场、创造稳定的市场需求、促进我国光电产业健康发展提供了可靠的政策依据。三文件优先支持技术先进、产品效率高、建筑一体化程度高、落实上网电价分摊政策的示范项目,从而不断促进提高光电建筑一体化应用水平,增强产业竞争力。对推动光伏

住宅太阳能热水系统的比较及选用

******地块 *************项目 住宅太阳能热水系统得比较及选用

住宅太阳能热水系统得比较及选用 概述 近年来,不可再生能源得大量消耗,全球气候变暖,资源紧缺,生态环境恶化引起全 中应用非常重视,可再生能源大致包含太阳能、水能、地热能、风能、生物质能等。而太阳能以其清洁、储量巨大、成本低、与能源质量高等众多优点成为可再生能源利用得首选资源,我国从20世纪80年代中期开始推行建筑节能,出台了一系列鼓励或指导性政策。1998年1月1日施行、2007年10月28日修订通过得《中华人民共与国节约能源法》第四十条规定:“国家鼓励在新建建筑与既有建筑节能改造中使用新型墙体材料等节能建筑材料与节能设备,安装与使用太阳能等可再生能源利用系统。”。2006年1月1日起施行得《可再生能源法》第十七条强调:“国家鼓励单位与个人安装与使用太阳能热水系统、太阳能供热采暖与制冷系统……。”。2011年1月1日施行得《上海市建筑节能条例》第十一条中要求“新建有热水系统设计要求得公共建筑或者六层以下住宅,建设单位应当统一设计并安装符合相关标准得太阳能热水系统”。我国得其它很多省市也均出台了设置太阳能得规定,太阳能热水系统这种绿色能源正在被社会广泛得应用。在住宅建筑中,太阳能热水系统尤其合适。 上海位于北纬31、2度,东经121、4度,属于我国太阳能资源第三类分区,太阳年总辐照量大约为4700MJ/m2、a,年均日照时数1900-2000h,日照百分率44%,在安全与使用合理前提下,上海地区热水系统太阳能保证率可达到60%以上,太阳能资源较为丰富。太阳能热水应用潜力较大。下面将住宅中太阳能热水系统得几种常用方案进行介绍并作比较,再结合本项目得特点,做出最适合本项目得太阳能热水系统方案推荐。 住宅中常用得太阳能热水系统介绍 常用得太阳能水系统一般由以下几部分组成: 太阳能热水系统按介质可分为直接加热与间接加热。直接加热系统就是指在太阳能集热器中直接加热水供给用户得系统;直接加热系统得优点就是集热效率高,设计简单,成本较低,在我国目前普遍采用,缺点就是冬天环境温度低于零度摄氏温度时,水结冰容易冻坏系统,且水管易结垢。间接加热系统就是指在太阳能集热器中加热某种传热工质(一般为纯水),再利用传热工质通过热交换器加热水供给用户系统。由于热交换器阻力较大,间接系统一般采用强制循环系统。考虑到用水卫生,减缓集热器结垢及防冻因素,在投资允许得条件下,一般优先推荐采用间接系统。间接加热系统得优点就是将集热与供热分开,设计灵活;可以采用防冻液为传热工质,避免出现冬天冻坏系统,缺点就是成本较直接加热系统要高,通过换热器热损耗部分热量。

光伏建筑一体化(BIPV)行业分析报告

光伏建筑一体光伏建筑一体化化(BIPV BIPV)) 行业行业研究研究研究报告报告报告 2008-9-10

目录 一、BIPV行业概述 (3) (一)BIPV概念 (3) (二)BIPV系统原理 (3) (三)BIPV实现形式 (4) (四)BIPV关键技术 (5) (五)BIPV优越性 (6) (六)BIPV应用领域 (6) 二、BIPV行业国内外发展状况 (7) (一)BIPV行业国外发展状况 (7) (二)BIPV行业国内发展状况 (8) (三)国内外涉足BIPV主要企业 (10) 三、上游光伏电池行业分析 (11) (一)太阳能光伏行业介绍 (11) (二)光伏行业发展状况 (13) 四、BIPV下游市场需求分析 (16) (一)BIPV国际市场需求 (16) (二)BIPV国内市场需求 (16) 五、BIPV国内外产业政策 (17) (一)国外光伏发电产业政策 (17) (二)我国并网光伏发电的政策 (17) (三)我国BIPV相关政策法规 (18) 六、BIPV行业发展前景展望 (20) (一)影响行业发展有利和不利因素 (20) (二)BIPV市场前景 (22)

行业概述 概述 一、BIPV行业 概述 概念 (一)BIPV概念 光伏建筑一体化(Building Integated Photovoltaies,简称BIPV)指在建筑外围护结构的表面安装光伏组件提供电力,同时作为建筑结构的功能部分,取代部分传统建筑结构如屋顶板、瓦、窗户、建筑立面、遮雨棚等,也可以做成光伏多功能建筑组件,实现更多的功能,如光伏光热系统、与照明结合、与建筑遮阳结合等。 图1:BIPV示意图 系统原理 (二)BIPV系统原理 BIPV系统有独立发电和并网发电两种形式。独立发电系统就是光伏系统产生的电仅供自己使用;并网发电系统就是光伏系统与公共电网相连,光伏发电系统产生的电除自己使用外,还可向公共电网输出。独立发电和并网发电发电系统的原理如图所示。

宁波市民用建筑太阳能热水系统与建筑一体化设计、安装及验收实施细则

宁波市民用建筑太阳能热水系统与建筑一体化设计、安装及验收实施细则

宁波市民用建筑太阳能热水系统与建筑一体化设计、安装及验收实施细则 时间:2010-7-2 10:39:13 阅读:47次编辑:nbghzx 来源 1总则 1.0.1 为规范宁波市民用建筑太阳能热水系统与建筑一体化设计、安装及验收,推动太阳能热水系统这一绿色能源体系的广泛应用,制定本实施细则。 1.0.2 本实施细则适用于宁波市新建、改建、扩建的公共建筑及居住建筑分户式和集中式太阳能热水系统。在既有居住建筑及其它民用建筑上设置太阳能热水系统,可参照执行。 1.0.3 新建十二层及以下的居住建筑及有热水系统要求的公共建筑,建设单位应为全体用户配置太阳能热水系统,并做好太阳能热水系统与建筑的一体化工作。其它民用建筑推广应用太阳能热水系统。 1.0.4 当在既有建筑上增设或改造已经安装的太阳能热水系统时,应进行建筑结构安全性复核,并应满足建筑、结构及其它相应的安全性要求。 1.0.5 当在建筑物上安装、设计太阳能热水系统时,应进行日照模拟分析,不得降低相邻建筑物

的日照标准,其中小高层及高层住宅区域规划设计及进行日照分析时,宜为太阳能热水系统的应用预留条件。 1.0.6 民用建筑太阳能热水系统的设计、安装及验收,除应符合本实施细则外,尚应符合国家、省现行的有关标准的要求。 3 基本规定 3.0.1 太阳能是一种可再生的绿色能源,民用建筑的生活热水制取应优先采用太阳能热水系统。 3.0.2 太阳能热水系统设计应遵循因地制宜的原则,需建立在宁波本地区可靠的气候资料基础上(太阳逐时辐射模型),可采用宁波市典型气象年数据文件中的辐射数据(详附录A)。 3.0.3 高层类(12层以上)住宅及公共建筑宜在条件许可的前提下,尽量选取合理的太阳能热水系统制取生活热水。也可以采用栏板式、阳台式集热器制取生活热水,但应保证集热器能充分地采集阳光。 3.0.4 新建建筑太阳能热水系统应纳入建筑工程设计,统一规划、同步设计、同步施工、同步验收,与建筑工程同时投入使用,不得采用管道预留、用户自理的方式。

太阳能发电系统的设计分析

太阳能发电系统的设计分析 发表时间:2018-06-04T16:55:59.477Z 来源:《基层建设》2018年第10期作者:林刚张少利[导读] 摘要:在太阳能的有效利用中,太阳能发电是最具活力的研究领域,也是最受瞩目的项目之一。 江苏四季沐歌有限公司江苏省连云港市 222000 摘要:在太阳能的有效利用中,太阳能发电是最具活力的研究领域,也是最受瞩目的项目之一。太阳能发电系统采用太阳能电池阵列、太阳能控制器、蓄电池(组)、DC/AC 逆变器(并网/不并网)、低压输配电网及交、直流负载等部分组成。下面就谈谈自己对太阳能发电系统的设计的看法。 关键词:太阳能;发电系统;设计太阳能电池发电是基于“光生伏打效应”的原理,利用充电效应把太阳辐射直接转化为电能。太阳能具有永久性、清洁性和灵活性三大优点,是其他能源无法比拟的。总之,太阳能发电的过程没有机械转动部件也燃料消耗,不排放包括温室气体在内的任何有害物质,无噪音、无环境污染,太阳能资源分布广泛没有地域限制。维修保养简单,维护费用低,运行可靠性、稳定性好。无需架设输电线路即可就地发电供电及建设周期短。 1太阳能的特点 利用太阳能发电有两大类型,一类是太阳光发电(亦称太阳能光发电),另一类是太阳热发电(亦称太阳能热发电)。太阳能光发电是将太阳能直接转变成电能的一种发电方式。它包括光伏发电、光化学发电、光感应发电和光生物发电四种形式,在光化学发电中有电化学光伏电池、光电解电池和光催化电池。太阳能是一种普遍存在的能源,并且无需采集、运输就可以直接开发利用;其次,太阳能作为一种清洁能源,对环境不会造成任何损害,在环保意识逐步提高的今天,值得推广应用;有数据显示,4年地球接受到的太阳能相当于130万亿吨煤产生的能量,应用潜力巨大;此外,太阳能量可持续时间如果用地球的寿命来换算,儿乎是取之不尽用之不竭的。然而,与此同时,太阳能的利用目前还存在一些问题,比如太阳能虽然普遍存在,但是也存在严重的不稳定性,同时总量虽大但是能流密度却相对较低,并且人类对于太阳能的利用率还处于较低的水平,同时应用成本也较高。 2太阳能发电系统 太阳能发电系统分为独立发电系统与并网发电系统:独立发电系统也叫离网发电系统。主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成,若要为交流负载供电,还需要配置交流逆变器。并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电后直接接入公共电网。并网发电系统有集中式大型并网电站一般都是国家级电站,主要特点是将所发电能直接输送到电网,由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大,目前还没有太大发展。而分散式小型并网发电系统,特别是光伏建筑一体化发电系统,由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点,是目前并网发电的主流。 太阳能电池板、太阳能控制器、蓄电池组是太阳能发电系统的主要组成部分,此外逆变器也是常见的辅助设备,用于输出合适交流电太阳能电池板的主要功能是转换太阳的辐射能为电能,送往电池组中进行存储,并推动负载作用,是太阳能发电系统中最核心、最有价值的组成部分,它的质量也直接决定了整个太阳能发电系统的质量。太阳能控制器负责对整个太阳能发电系统进行监控,并对蓄电池组起到一个保护的作用,此外,部分控制器可能还兼具有光控和时控功能。值得注意的是,一个合格的控制器在温差较大的地方,还应该配备温差补偿功能。太阳能蓄电池组的功能,就是将太阳能发电系统产生的电能储存起来以备用,铅酸电池、镍氢电池、镍锅电池或铿电池是最常见的蓄电池种类,除铅酸电池外,主要用于小微型的太阳能发电系统中。我们知道,太阳能直接输出的电能为12VDC,24VDC,48VDC,而我们日常使用的电能则为220VAC,110VAC,囚此逆变器的主要作用就是为我们提供合适的电能。 3太阳能发电系统的效率在太阳能发电系统中,系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲,要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多,而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率,降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来,晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究,主要围绕着加大吸能面,如双面电池,减小反射;运用吸杂技术减小半导体材料的复合;电池超薄型化;改进理论,建立新模型;聚光电池等。 4太阳能发电系统的运行 4.1并网全自动运行方式 设计的太阳能发电系统产生的电能将直接分配到需要太阳能供电的用电负载上,包括楼道间照明以及地下停车场照明,不足的电力将由连接的电网进行补充调节。具体工作起来,就是太阳能发电系统在旱晚分别对太阳能电池板阵列的电压进行监测:旱上达到设定值即执行并网发电,并将产生的直流电经由逆变器转换为可供使用的交流电;晚上低于设定值时,并网发电系统将自动停止运行。 4.2并联运行方式 太阳能发电系统并联运行方式与并网全自动运行方式在电能利用和调节方式上基本一致,是一个相对独立的发电系统。该方式的配电方式与柴油发电机的配电方式基本相同,即增加一路交流市电供电,将经逆变器转换的交流电和市电组成A'1'SE双电源自动切换,这是一种简单、灵活、独立的发电系统,A'1'SE双电源自动切换系统会在太阳能供电中断,或者供电不足的时候自动切换到市电供电,供电的可靠性也随之提高然而,并联运行方式也有一定缺点,那就是A'1'SE双电源自动切换的过程中,将会中断一段时间的供电,这将不利于一些用电设备的正常运行,甚至可能会造成一定的损坏。同时,考虑到太阳能发电的不稳定性,并联运行方式的用电量也很难达到平衡。不过,由于并联运行方式可以尽量更多的发挥太阳能的发电量,从而部分节约备用的蓄电池,进而节约投资。 5太阳能光伏发电需要考虑的因素 5.1地理位置及气象条件 利用太阳能光伏发电必须要综合考虑各种因素,包括地点、纬度、经度、海拔等,太阳能每月的总辐射量。直接辐射量,年平均气温,最长连续阴雨天数,最大风速降雪及冰雹等特殊气象情况。 5.2最大负载及用电特性

太阳能光伏发电与建筑一体化

毕业论文 题目太阳能光伏发电与建筑一体化学院光伏学院 专业光伏材料应用与加工技术 姓名代承林

摘要:随着世界能源危机的日益显现,节能建筑是世界建筑发展的趋向,洁净能源,尤其是太阳能的合理、高效利用是未来建筑设计的重要内容。其中,代表太阳能应用最尖端、最有潜力的光伏发电将是节能建筑的主角。联合国能源机构的调查报告显示,太阳能光伏建筑一体化业将是21世纪最重要的新兴产业之一。本论文尝试从技术性和美学性两方面入手,提出在建筑方案阶段就将光伏板纳入构思中,根据光伏板对光照的要求,利用光伏板特殊的颜色、肌理、构造与建筑进行整合,使之成为建筑物的一个有机组成部分。在总结了大量国外成熟的光伏建筑一体化设计实例的基础上,从当前世界金融危机促进太阳能光伏建筑一体化发展的观点入手,论述了太阳能光伏建筑一体化的定义、原理、类型、方式点和要求,介绍了薄膜光电池在太阳能光伏建筑一体化的发展及优势,列举了一些国内外案例,光伏建筑一体化太阳能将成为功效最佳、价格最低廉的替代新能源,太阳能光伏建筑一体化发展任重道远。 关键词:太阳能;光伏建筑;光伏屋顶;光伏幕墙;光伏LED;一体化

目录 (一)光伏发电与建筑一体化的发展道路与影响 (2) (二)太阳能光伏建筑一体化(BIPV) (2) 2.1太阳能光伏建筑一体化的定义与原则 (2) 2.2太阳能光伏建筑一体化原则 (2) 2.3为什么要光伏与建筑一体化 (3) 2.4光伏建筑一体化的类型 (3) 2.5光伏建筑一体化的方式 (4) 2.6 光伏建筑一体化的10种形式 (6) 2.7 光伏建筑一体化的系统工作原理 (6) (三)光伏建筑系统的设计,施工及维护 (7) 3.1光伏建筑系统的设计计算 (7) 3.2太阳能光伏建筑系统的安装 (8) (四)非晶硅薄膜电池在光伏建筑一体化中的优势 (9) 4.1 薄膜太阳能电池的优越性 (9) 4.2 新型薄膜太阳能电池发展尤为迅速 (9) 4.3 非晶硅薄膜电池 (10) (五) 国内相关工程介绍 (10) 5.1 德国柏林火车站 (10) 5.2 威海市民文化中心 (10) 5.3 青岛客运中心 (10) 5.4 北京奥体中心体育场 (11) 5.5 北京辉煌净雅大酒店LED多媒体动态幕墙 (12) (六)光伏建筑一体化太阳能将成为功效最佳,价格最低廉的替代新能源 (12) (七)太阳能光伏发电与建筑一体化的发展任重道远 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14)

太阳能发电系统毕业设计

太阳能发电系统设计 1引言 从“蒸汽机”到“电动机”的一系列动力技术发明,人们逐渐认识到,能 源技术的革新带动人类社会日益进步,对社会发展起着巨大的推动作用。但至今所采用的化石燃料能源带给人类文明与进步的同时,却因能源需求消耗的大幅提高以及随之而来的环境污染,形成了巨大的能源缺口,同时给环境造成巨大灾难。目前,油气资源的供不应求已成为我国经济发展的瓶颈,电力供应不容乐观,天然气用量迅速增长…… 最新的资料表明太阳光的充分利用,是最清洁,环保,取之不尽的可再生能源。 太阳能的利用 我国太阳能资源丰富,陆地每年接受的太阳辐射能,相当于2.431012tce,2/3国土面积的太阳能总辐射量超过0.6MJ/m2。如果将太阳能源充分加以利用,不仅有可能节省大量常规能源,而且有可能在某些区域完全利用太阳能采暖。 目前,太阳能利用主要有两个途径,即光热和光伏。光伏是根据光生伏特效应原理,利用太阳能电池将太阳光能直接转化为电能。光伏发电在太阳能利用上是主流,前景好。 太阳能原理 太阳能电池发电的原理是基于半导体的光电效应,即一些半导体材料受到光照时,载流子数量会剧增,导电能力随之增强,这就是半导体的光敏特性。 在晶体中电子的数目总是与核电荷数相一致,所以P(N)型硅对外部来 说是电中性的。若将P(N)型硅放在阳光下照射,仅是被加热,外部看不出 变化。但内部通过光的能量,电子从化学键中被释放,由此产生电子-空 穴对,但在很短的时间内(在μS范围内)电子又被捕获,即电子和空穴 “复合”。 1 / 20

当 P 型和 N 型半导体结合在一起时,在两种半导体的交界面区域里 会形 成一个特殊的薄 层,界面的 P 型一侧 带负电,N 型一侧带正电 。这是由于 P 型半导体多空穴,N 型半导体多自由电子,出现了浓度差。N 区的电 子会扩 散到 P 区,P 区的空穴会扩散到 N 区,一旦扩散就形成了一 个由 N 指向 P 的 “内 电场”, 从而阻止扩散 进行。达到 平衡后,就形 成了这样一 个特殊的 薄层形成电势差,这就是 P -N 结。 至 今为 止,大多 数太阳能 电池厂家都是 通过扩散工艺, 在 P 型硅片 上形成 N 型区 ,在两个 区交界就 形成了一个 P -N 结(即 N+ /P )。太 阳能电池的基本结构就是一个大面积平面 P -N 结) 如果光线照射在太阳能电池上并且光在界面层被吸收,具有足够能量的 光子能够在 P 型硅和 N 型硅中将电子从共价键中激发,以 致产生 电子-空 穴对。界面层附近的电子和空穴在复合 晶片受光过程中,空穴(电子)往 P(N)区移 之 前,将 通过空 间电荷 的电 场作用 被 相互分离。电子 向带正 电的 N 区 和空 穴向带负电的 P 区运动。通过界 面层 晶片受光后,空穴(电子)从 P(N)区正(负)电极流出 产生 一个向外 的可测试的电 压。通过光 照在界面层 产生的电 子- 空穴对越 多, 电流越大 。界面层吸收 的光能越多 ,界面层即 电池面积 越大,在太 阳 能电池中形成的 电流也 越大。 此即为光生伏特效应。 光伏系统 光伏系统是利用太阳电池组件和其他辅助设 备将太阳能转换成电能的系统。一般分为独立系 统、并网系统和混合系统。 白天,在光照条件下,太阳电池组件产生一 定的电动势,通过组件的串并联形成太阳能电池方阵,使得方阵电压达到系统输 入电压的要求。再通过充放电控制器对蓄电池进行充电,将由光能转换而来的电 能贮存起来。晚上,蓄电池组为逆变器提供输入 电,通过逆变器的作用,将直流电转换成交流电, 2 / 20 的电荷分离,将在 P 区和 N 区之间

光伏建筑一体化 论文

学生毕业设计(论文) 题目光伏建筑一体化 学院 专业 班级 姓名 学号 指导教师 完成日期 引言 太阳能光伏建筑一体化(BIPV)系统,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阵列安装在建筑的围护结构外表来提供电力。这和系统有诸多优点,如有效利用建筑外表面、无需额外用地或者加建其他设施、节约外饰材料(玻璃幕墙等)、外观更有魅力、缓解电力需求、降低夏季空调负荷、改善室内热环境等。光伏建筑一体化系统是目前世界上大规模利用光伏技术发电的重要市场,一些发达国家都将光伏建筑一体化作为重点项目积极推进。近年来,国外推行在用电密集的城镇建筑物上安装光伏系统,并采用与公共电网并网的形式,极大地推动了光伏并网系统的发展,光伏与建筑一体化已经占据了整个太阳能发电量的最大比例。 光伏应用技术作为一种新型的技术,在建筑学上已经成为一种新的可行的选择。光伏应用技术利用太阳光这种巨大的可再生能源来产生电力,其光伏转换构件既可以安装在建筑

物上,又可以作为多功能建筑材料构成实际的建筑物部件,光伏建筑的产生是建筑物设计领域超越能源意识的新型设计意识,对人类生态环境起着重要作用。 光伏并网和建筑一体化的发展,标志着光伏发电由边远地区向城市过渡,由补充能源向替代能源过渡,人类社会向可持续发展的能源体系过渡。太阳能光伏发电将作为最具可持续发展特征的能源技术进入能源机构其比例将愈来愈大并成为能源主体构成之一。 摘要:本文介绍了光伏发电原理,并对光伏发电系统的种类分别进行总结,针对不同发电系统的特点,指出了其不同的适用环境;通过对光伏与建筑结合方式的总结,系统的概括了所有光伏建筑的结合方式,并对其优劣进行对比;总结了光伏建筑的优点,分析了世界各国的光伏建筑发展情况;最后对光伏建筑前景进行了分析。 关键词:半导体;光伏建筑一体化;太阳电池;光伏幕墙 目录 摘要 (2) 1 引言 (2) 2光伏建筑一体化原理 (3) 2.1太阳电池原理 (3) 2.2光伏发电系统 (3) 2.3 BIPV建筑一体化 (4) 3光伏与建筑相结合的形式 (5) 3.1建筑与光伏系统的结合 (5) 3.2建筑与光伏组件的结合 (6) 4 BIPV系统的发展前景 (8) 4.1.光伏建筑一体化的优点 (8) 4.2世界各国的光伏建筑发展情况 (8) 5总结 (10) 6 致谢 (11) 7 参考文献 (11) 2光伏建筑一体化原理 2.1 太阳电池原理 半导体根据导电机理的不同可分为P型半导体和N型半导体。当太阳光照射到半导体时,半导体中的电子被激发而移动,失去电子的地方就形成空穴。P型半导体和N型半导体结合

住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式

住宅建筑中常用的太阳能热水系统形式 1,分户式系统 住宅建筑中常见的太阳能热水系统主要有分户式和集中式俩种系统 分户式系统是最常见的系统形式,各家各户自成独立的系统,没有各户之间的流量分配问题,以及复杂的控制问题,安全隐患也比较好解决。但由于各户之间使用的不平衡,不能够充分利用太阳能集热设施,利用率不高,从而造价相对较高。分户式又分分体式和整体式两种形式。 2,集中式系统 集中式的太阳能热水系统是指集中集热和集中供热,集中集热系统太阳能利用效率高,热水资源实现共享。系统通过集热器集中集热,将热水放于储水箱中,水温达到设定温度时,热水进入恒温水箱储存供用户使用,没有达到要求时启用辅助加热设施加热后进入恒温水箱,系统可根据要求实现24小时供水或定时供水。 集中式太阳能热水系统集成化程度高,管路简单,初期投资较少。但由于系统集中运行,一旦某点出现故障,维修服务不及时,则将影响一大片用户,使许多用户热水供应不能得到保证。且在管路系统设计不当时,会出现支管较长,使用时需先放出较多冷水,浪费水资源。 3,半集中式系统 半集中式太阳能热水系统的原理为:集热器集中集热,通过循环泵将热水输送到每个用户的承压水箱中,通过判断水箱中的水温和集热管中温度由温差控制启动电磁阀,在水箱中采用换热盘管将水箱中的水加热,用水时,热水由冷水顶出,水压温度。各户单独使用,热水资源分配均匀,集热部分可承压运行,系统闭式循环,避免因水质引起管路和集热器结垢,运行控制方式简单。该系统的最大特点是将热水储存于每户中,这样可以水箱的占地面积。 太阳能系统形式的特点: 1.分户式太阳能热水系统的优缺点: A分户式太阳能热水系统的独立性能好,各户单独使用,互不影响,管理方便 B 分户式太阳能热水系统管路较多,总成本高于集中式太阳能热水系统。 2.集中式太阳能热水系统的优缺点: A集中式太阳能热水系统的集成化程度高,集中储热有利于降低造价并减少热损失;集中辅助加热系统能源利用效率高;热水集中供应可优化设计,管路简单;干管循环回水保证供水品质,但支管较长的用户放冷水量较多,系统必须考虑回水。 B对于住宅小区,集中式太阳能热水系统相对分户式太阳能热水系统,具有初投资少,集成化程度高的优势,同时模块化的集热器与建筑结合也比较美观。 C集中式太阳能热水系统需分户计量收取生活热水费,物业管理难度大。

关于执行太阳能热水系统与民用建筑一体化技术的通知

本文由liuyunfei1215贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 关于执行太阳能热水系统与民用建筑一体化技术的通知 发布部门: 河北省建设厅 文号: 冀建质〔2008〕611 号 日期: 2008-10-13 00:00 号 [ 大 中 小 ] [ 背景颜色 ] [ 打印文章 ] [ 关闭本页 ] 各设区市建设局、规划局、住房保障和房产管理局、华北石油管理局: 为贯彻落实《中华人民共和国节约能源法》、《中华人民共和国可再生能源法》、《民用建筑节能条例》等有关 法律法规,以及《国务院关于加强节能工作的决定》的精神,促进我省建设领域节能工作全面开展,加快民用建筑太 阳能热水系统一体化技术应用的步伐,根据国家《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》(GB50364-2005)、《太 阳能热水系统设计、安装及工程验收技术规范》(GB/T18713-2002)等标准规范的规定,决定在我省民用建筑中全面 执行太阳能热水系统一体化技术。现将有关事项通知如下: 一、新建民用建筑应将太阳能热水系统作为建筑设计的组成部分,与建筑主体工程同步设计、同步施工,同步验 收。 十二层及以下的新建居住建筑和实行集中供应热水的医院、学校、饭店、游泳池、公共浴室(洗浴场所)等热水 消耗大户,必须采用太阳能热水系统与建筑一体化技术;对具备利用太阳能热水系统条件的十二层以上民用建筑,建 设单位应当采用太阳能热水系统。国家机关和政府投资的民用建筑,应带头采用太阳能热水系统。 对因技术或其他特殊原因不能采用太阳能热水系统的民用建筑,由当地建设行政主管部门审核认定是否采用太阳 能热水系统,对应采用而不采用太阳能热水系统的民用建筑,规划行政主管部门不得颁发建设工程规划许可证,施工 图审查机构不得出具施工图审查合格书,建设行政主管部门不得颁发建筑工程施工许可证、不得办理竣工验收备案手 续。 对未设置太阳能热水系统的既有民用建筑,鼓励产权单位或物业公司在确保建筑质量和安全,不影响环境景观的 前提下,统一组织配置太阳能热水系统。 二、各级规划行政主管部门依法对民用建筑设计方案进行审查时,应充分考虑太阳能热水系统利用的要求,合理 确定建筑的布局、形状和朝向。 三、各级建设行政主管部门应将太阳能热水系统的设计纳入设计管理体系;对太阳能热水系统安装工程实行质量 监督和验收管理;对从事太阳能热水系统安装维修业务的企业实行监督管理。 四、各级住房保障行政主管部门应积极支持、协调产权单位或物业公司,有计划、有组织地实施太阳能热水系统 一体化改造。 五、设计单位应将太阳能热水系统与建筑主体工程同步设计,做到太阳能热水系统与建筑有机结合,融为一体、 协调统一,整齐美观,确保结构安全、使用可靠;设计图纸内容、深度应满足施工安装的要求。 六、太阳能热水系统必须纳入建筑节能设计专项审查,施工图审查机构应在建筑节能专项审查中对太阳能热水系 统提出专项审查意见,审查合格的应在《民用建筑节能设计审查备案登记表》中注明,并报当地建设行政主管部门备 案。 七、施工单位、工程监理单位应严格按照审查合格的施工图设计文件、有关技术规范进行施工和监理,并对进入 施工现场的太阳能热水设备和配件进行查验,严禁将不合格的太阳能热水设备及其配件应用于工程中。 八、建设单位在签订设计合同、施工合同时,应明确约定采用太阳能热水系统的具体要求,不得明示或暗示设计 单位、施工单位不采用太阳能热水系统和使用不符合产品技术标准的设备;建设单位在组织工程竣工验收时,必须在 建筑节能专项验收时对太阳能热水系统一并验收。 九、任何单位和个人不得擅自变更和取消太阳能热水系统设计内容,施工中有涉及太阳能热水系统的设计变更必 须经原设计单位变更设计,由原施工图审查机构审查合格后方可变更。对擅自取消太阳能热水系统的工程,不得通过 竣工验收。 十、各设区市、县(市)应在 2008 年 11 月 1 日起全面执行民用建筑太阳能热水系统一体化技术。 十一、各设区市主管部门要根据本通知要求,结合本地实际,制定具体措施,确保民用建筑采用太阳能热水系统 一体化技术落实到位,形成制度,抓出成效。 二〇〇八年十月十三日 1本文由liuyunfei1215贡献

太阳能发电系统参考设计

目录 n第一部分:光伏系统设计基础知识介绍 1、几个较重要的光伏能源术语 2、几个重要的性能曲线n第二部分:光伏系统 分类及其原理介绍n第三部分:光伏系统设计 总体说明(设计考虑 及设计影响因素分析) 1、设计依据 2、设计原则 3、设计说明

n第四部分:PV辅助设计软件介绍 n第五部分:光伏系统设计(电气和结构) n第六部分:光伏系统设计时的一些经验考虑因素

光伏能源术语 n光伏Photovoltaic(s) (PV) n交流电Alternating Current (AC) 主要国家 国名电压(V)频率(H z) 中国2050 美国12060 德国2050 日本1050 喀麦隆2050 n一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流。它的最基本的形式是正弦电流。(方波、修正弦波)

n直流电Direct Current (DC) 是指方向和时间不作周期性变化的电流,但电流大小可能不固定。n并网系统Grid-Connected S y ste m n离网系统Off -Grid photovoltaic po w er system S y ste m 独立光伏系统Stand-alone ph oto v ol taic power sy ste m

n千瓦Kilowatt (kW) n千瓦时Kilowatt-Hour (kWh) n峰瓦w att-p eak(Wp) n峰值日照时间Peak Sun Hours (kWh/m2/da y)

n光伏组件Photovoltaic (PV) Module /Photovoltaic (PV) Panel n标准测试条件STC - (Standard Test Conditions) 1 kW/m2, AM 1.5, and 25 °C,0 m/s wind speed cell or module junction temperature n电池的额定工作温度(平均结温)(NOTC)normal operating cell temperature is the cell temperature when irradiance is 800 W/m2 , ambient temperature is 20°C and wind speed is 1 m/s at a module tilt‐angle 45o.。

高层住宅太阳能

高层住宅太阳能一体化设计体系研究? 史洁 宋德萱 (上海同济大学建筑与城市规划学院,上海200092) 摘要:本文结合中国建筑太阳能利用现状,针对上海高层住宅的节能发展,提出了高层住宅太阳能一体化设计的可操作系统:太阳能技术集合策略、系统的设计方法和政策引导的运作机制三方面的有机结合;强调了未来高层住宅的可持续性设计,不是单一技术体系的运作,而是多技术体系与建筑系统的整合过程。 关键词:高层住宅 一体化设计 建筑节能 太阳能利用 在中国建筑建设中,高层住宅发展的速度和规模令世人瞩目,同时建筑能耗的 问题也日益凸现。据最新统计,2000年中国建筑能耗已占当年全社会终端能源消耗 量的27.8%,接近发达国家建筑用能占全社会能源消费量1/3左右的水平 。目前利 用可再生能源,提高建筑能效的研究与实践已逐步展开,如何将太阳能利用技术与 中国国情下的高层建筑完美的结合,创造低能耗高舒适度的健康居住建筑,已成为 住宅节能建设中的一个最新亮点。 1 中国的“阳光事业” 太阳能的推广利用工作被誉为“阳光事业”。中国地域辽阔,有着丰富的太阳 能资源。据估算,我国陆地表面每年接收的太阳辐射能约为50×1O 18 KJ,全国各地太 阳年辐射总量达335~837 KJ/cm 2·a,平均值为586 KJ/cm 2·a,属太阳能资源丰富 的国家之一。 我国自1977年始,从甘肃民勤县建造了第一座被动式太阳房,至今已推广约1000 万m 2(建筑面积)。目前我国被动太阳房已进入规模普及阶段,并开始由群体建筑向住宅小区、太阳村、太阳城发展。我国被动太阳房采暖节能达60%~70%,平均每m 2 建 筑面积每年可节约20~40kg标准煤,发挥着良好的经济和社会效益。经过数年的研 究和开发,太阳能热水器的推广应用范围在不断扩大,其发展在我国最为迅速,已形成为一个产业。新型太阳能集热器的试制成功,使太阳能热水器可作为建筑构件 应用在建筑的外围护结构上。 当前我国正尝试建设各种生态节能的示范工程, 如上海辛庄工业园区生态办公样板楼(图1),该工程中尝试应用了真空管太阳能热水器、PV 光电板、太阳 能空调和地板采暖系统等太阳能复合技术。总体而言,国内这些年在太阳能利用的过程中,从理论研究、模拟试验、材料构件的开发、示范房屋及设计工程等方面,已逐步积累了经验,为我们在建筑中进一步开发 图1辛庄生态办公样板楼 ? 国家自然科学基金资助项目 (批准号:50478101) h t t p :/ /w w w .c h i n a g b .n e t 能 源 世 界 -中 国 建 筑节 能网

太阳能光伏建筑一体化的设计要点

太阳能光伏建筑一体化的设计要点 【摘要】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。设计中要十分注意与建筑形式、结构形式和发电形式的配合,选择合适的光伏组件。【关键词】光伏建筑一体化建筑结构形式光伏方阵 1引言 能源是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。太阳能是资源最丰富的可再生能源,具有独特的优势和巨大的开发利用潜力。充分利用太阳能有利于保持人与自然的和谐相处及能源与环境的协调发展。 太阳能光伏建筑一体化BIPV(Bui1ding Integrated Photovoltaias),是在2006年9月30日深圳太阳能学会年会上首次提出。在这次会议上,建筑领域的代表,介绍了光伏建筑相关的另一个重要概念,“零能耗建筑”,一旦光伏建筑的发电量达到能够满足住户生活需求。则称之为“零能耗建筑”。由于建筑是一个复杂的系统,一个完整的统一体,如果要将新型太阳能技术融入到建筑设计中,同时继续保持建筑的文化特征,就应该从技术和美学两方面入手,使建筑设计与太阳能技术有机结合,由此产生了“一体化设计”的概念,“一体化设计”是指在建筑规划设计之初,就将太阳能利用纳入设计内容,使之成为建筑的一个有机组成部分,统一设计,施工,调试。 2光伏建筑一体化分类

根据光伏方阵与建筑结合形式的不同,BIPV可分为两大类:一类是光伏方阵与建筑的结合。将光伏方阵依附于建筑物上,建筑物作为光伏方阵载体,起支承作用。另一类是光伏方阵与建筑的集成。光伏组件以一种建筑材料的形式出现,光伏方阵成为建筑不可分割的一部分。如光电屋顶、光电幕墙和光电采光顶等。光伏方阵与建筑的结合是一种常用的BIPV形式,特别是与建筑屋面的结合。光伏方阵与建筑的集成是BIPV的一种高级形式,它对光伏组件的要求较高。光伏组件不仅要满足光伏发电的功能要求同时还要兼顾建筑的基本功能要求。 常见的与建筑结合的安装方式 3建筑设计要点 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、结构安全、功能和使用寿命为基本原则,任

安徽省地方标准《太阳能利用与建筑一体化技术标准》

安徽省地方标准《太阳能利用与建筑一体化技术标准》 各相关单位: 安徽省《太阳能利用与建筑一体化技术标准》已经住房和城乡建设部审查,现批准为安徽省地方标准,编号为DB34854-2008,自2009年3月1日起施行。其中,第1.0.8、1.0.9、1. 0.10、3.0.3、4、3.8、4.4.12、6.3.2(6)、6.3.4、6.4.1、6.4.2、6.4.4、6.4.5、6.6.1条(款)为强制性条文。现将省建设厅的通知转发给你们,并结合合肥实际提出如下意见,一并贯彻执行。 一、自2009年3月1日起,我市规划区范围内新建建筑工程中应用太阳能利用系统应纳入建设工程基本建设程序,同步设计、同步施工、同步验收,与建设工程同时投入使用。 规划区范围内新建十二层及以下居住建筑,建设单位应为全体住户配置太阳能热水系统,并做好太阳能利用与建筑一体化。 规划区范围内十二层以上新建居住建筑具备太阳能利用条件的,应采用太阳能热水系统。 规划区范围内新建公共建筑、居住小区的草坪、庭院、住宅建筑楼梯间及地下车库等公共照明部位应统一设计和安装光伏、LED(节能灯)等绿色照明系统。 由政府投资建设和使用的集中热水供应系统的公共建筑,必须带头实施太阳能热水系统的一体化应用。新建、改建和扩建的实施集中供应热水的公共建筑(如医院、学校、宾馆、游泳池、洗浴场所等),应采用太阳能集中供热水技术和产品,已建成的鼓励增设太阳能热水系统。 鼓励农村集中建设的居住点统一设计、安装太阳能热水系统; 二、鼓励和推广太阳能光伏、LED(节能灯)和风能发电技术在城市路灯、景观亮化、道路交通指示牌、村庄道路灯中应用。 三、设计单位应严格按照国家《太阳热水系统设计、安装及工程验收技术规范》(GB/T187 13-2002)、安徽省《太阳能利用与建筑一体化技术标准》(DB34854-2008)和《合肥市太阳能与建筑一体化技术实施细则》等标准、细则进行系统设计。农村住房应用太阳能热水系统和光伏照明系统也应进行系统设计。 四、施工图审查单位对采用太阳能利用系统的项目应进行专项审查,对应设计采用太阳能利用系统而未进行设计的,不得通过施工图设计审查。审查合格的应在《民用建筑节能设计审查备案登记表》中注明。并做好太阳能利用系统应用方面的季度和年度统计工作。 五、太阳能热水系统和光伏照明系统应由专业施工单位按照安装设计图纸,国家和省、市有关标准规范进行施工,确保工程施工质量和安全。

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