用光伏幕墙改变城市.doc

用光伏幕墙改变城市
摘 要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。能源是发展国民经济、提高人民生活质量的重要的物质基础。随着人类社会的不断发展,人们对能源的需求不断增加,导致人类面临着能源紧缺、环境恶化、生态破坏、温室效种适用范围广、不需要燃料就能获取电能的新型技术,也是所有利用太阳能的方式中最重要、最理想、最具应用前景的技术之一。它具有以下优点:①结构简单、安装容易,同时能有效利用建筑外表面,比如屋顶和墙面,而无需另外占用土地来架构其他设备,大大节省了土地资源;②不需要架设长距离输送电力的设备,原地发电原地使用,避免了因传输过程带来的线路损耗;③夏天能有效降低墙面和屋顶过高的温度从而改善了室内环境,同时也解决了电网峰谷供需矛盾;④太阳能光伏幕墙是最理想的清洁能源,在使用过程中不会产生任何废弃物以及噪音等对环境有害的影响。一般来说,光伏幕墙大体上可分为两类:独立安装型和建材安装型。独立安装型,是指通过特殊的组件把太阳电池板与周围的幕墙结构连为一体,从而创造出独特的建筑美学效果。同时,它的成本较低、价格较便宜。建材安装型,则要求把太阳能组件直接融和在特殊的建筑材料内进行生产,制成譬如幕墙、外墙单元等建材的形式。建材安装型较独立安装型的技术要求更高。
3 竖向节能光伏幕墙一体化系统简介
(1)设计原则。竖向节能光伏幕墙一体化系统设计应遵循以下原则。①系统结构以及涉及到的电气上的安全性以及光伏元器件的性能指标等,主要包括材料的选择、荷载计算、耐候性分析、防雷、走线以及逆变器的选型等。②光伏幕墙与建筑是否匹配,外观是否协调一致,同时需进一步了解建筑物方位、建筑所在地全年日照数据等。③系统的使用能有效降低建筑能耗,但是有可能增加对流换热,所以通风以及中央空调等的计算设计需要与系统切合。(2)运行方式。光伏建筑一体化运行方式一般分为独立运行和并网运行。并网运行是指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之后直接接人公共电网,与大电网互为支撑伙独立运行与并网运行组成主体相似,均需要太阳能电池板、控制器和逆变器三大部分,但独立运行未与公共电网相连接,输出功率提供给本地负载,结构相对简单,竖向节能光伏幕墙一体化系统采用独立运行方式。(3)系统原理。竖向光伏幕墙一体化系统是将竖向装饰玻璃幕墙与光伏发电技术相结合,其基本原理如下:竖向装饰玻璃幕墙选用透光率较高的超白钢化夹胶玻璃,将太阳能光伏电池板与夹胶玻璃技术相结合,把光伏电池板放置在两片超白玻璃中间,使用专用配线串联而成,每块夹胶玻璃中均设置两块光伏电池板,便于收集更多的太阳能,各光伏电池板的配线连接在一起,将转化后的电能输人充放电控制设备中,充放电控制设备根据需要,将部分电能直接存人蓄电池待用,另一部分通过逆变器转化为交流电,供应给交流负载使用,最后一部分通过充放电设备后直接传输给直流负载;根据设计设置相应的配电室,充放电控制设备、逆变器和蓄电池等系统元件均放置在配电室内。
4 光伏建筑一体化系统并网发电系统设计
光伏建筑一体化系统中并网发电系统主要有光伏组件、逆变器、控制器和工频变压器四个部分。光伏电池产生的电能先由逆变器转变成与电网相同的正弦交流电流,经过工频变压器再并入电网。控制器主要获取电能转换过程中的所有检测信号,并控制逆变器