太阳能建筑一体化 第一节
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光伏建筑一体化将光伏技术引入到建筑中全球气候变化的潜在威胁,日益增长的能源需求,化石能源不可避免的枯竭,使得人类对可再生能源的需求越来越迫切。
与此同时,建筑能耗在工业国家中已经占到了20%-30%,因此越来越需要在建筑设计中考虑能耗和环境。
传统的节能建筑考虑了隔热、采暖、通风、温室、光照设计等方面,但光伏发电主动式地产生高品位能量,与建筑完美结合,提供了一种可持续建筑的新理念。
什么是光伏建筑一体化光伏建筑一体化(BIPV)是将建筑和光伏发电结合的一种理念。
这种发电系统既能够发电,又是建筑的一部分。
BIPV系统的标准构件是光伏组件(PV Module)。
太阳光照射在太阳电池上产生光生伏打效应,产生直流电。
太阳电池连接起来并封装在不同的材料上构成组件。
组件通过电气的串并联方式连接成光伏方阵。
光伏方阵输出的直流电经过逆变器转变为交流电并入电网。
光伏组件可以通过多种方式集成到建筑中。
最简单的将光伏组件直接安装在建筑的外表,但是这只是屋顶的光伏发电。
我们认为光伏建筑一体化,需要将光伏组件融合到建筑中,成为建筑的整体结构的一部分。
当光伏组件放在建筑的背景下,将不仅仅从能量的角度考虑。
因为光伏组件的特性也可以作为多功能的建筑因素,提供电能和控制采光,使建筑引进新的设计理念。
建筑一体化的光伏组件(BIPV module)可以代替传统的建筑材料,降低光伏发电的成本。
它并不占用额外的空间,在人口稠密的城市也能使用。
它可以做到发电就地使用,减少能量运输的损耗。
电网电能的需求高时,通常恰好是用电高峰,它可以起到调节电网的作用。
设计良好的一体化系统也能够提高市场的接受程度,为业主塑造良好的社会形象,是太阳能利用的最佳形式。
光伏组件没有机械运动部件,不会对建筑结构造成问题,维护成本低。
光伏组件已经证明可以正常工作至少30年以上。
光伏组件是模块化的技术,可以根据实际需要设计光伏方阵面积。
光伏技术基本到处都是可以使用,组件也容易运输和装载。
太阳能建筑一体化技术与应用知识要点第一章1、光投射到光伏材料上存在反射、吸收和透射三种可能。
在无视反射的情况下,材料对光的吸收量取决于材料的吸收系数和材料的厚度。
太阳光在光伏材料中由于被吸收而使光强沿材料厚度方向不断下降;材料的光吸收系数由材料特性和透射光的波长共同决定。
2、能量为E P=hV的光子落在半导体材料上时可分为三种情况:P33、短路电流I SC——P34、开路电压V OC——P45、用于太阳电池的半导体材料三种形式中不存在晶粒之间边界的是〔〕A单晶体B多晶体C非晶体D以上都存在6、简述P—N结的工作原理P67、太阳电池从材料的晶体结构来分有单晶太阳电池、多晶太阳电池、非晶太阳电池;从P-n结结构来分有同质结太阳电池和异质结太阳电池。
8、为了使太阳电池光-电转换效率高,必须具有以下条件:高电流、高电压、低寄生电阻。
9、实际情况下,太阳电池的特性中,短路电流I SC与得到的光强成正比,开路电压V OC与得到的光强成对数地增大。
10、填充因子FF是太阳电池品质的量度,FF越大,太阳电池的质量越高,FF由太阳电池的材料和器件结构决定,其典型值通常处于60%~85%。
11、理想太阳电池的串联电阻R S=0,R S的增大会降低太阳电池的效率,由于材料缺陷引起的低并联电阻R Sh也会降低太阳电池的效率,R S和R Sh对太阳电池性能影响的差异在于不会影响开路电压V OC,而的减小会使V OC变小。
12、太阳能光伏建筑一体化——13、从建筑学、光伏技术和经济效益方面的观点来看,光伏发电技术和建筑学相结合的光伏建筑一体化具有的优点是?P1414、光伏与建筑的结合有两种形式为:建筑与光伏系统相结合和建筑与光伏组件相结合。
15、光伏系统应用非常广泛,其基本形式主要可以分为独立光伏发电系统,并网光伏发电系统,风力、光伏和柴油机混合发电系统以及太阳能热、电混合系统四大类。
16、独立光伏发电系统由光伏阵列、蓄电池、负载、控制器和逆变器组成。