深圳市光伏幕墻技術(shù)性能與技術(shù)應(yīng)用的研究

【摘要】： 隨著化石能源的日趨短缺及由此引發(fā)的一系列社會(huì)、環(huán)境問題日益突出,世界各國十分重視對(duì)可再生能源的開發(fā)與應(yīng)用,其中光伏幕墻發(fā)電系統(tǒng)已逐漸成為建筑領(lǐng)域太陽能光電利用技術(shù)的一種重要應(yīng)用形式。光伏幕墻發(fā)電系統(tǒng)不僅可為建筑提供綠色電力,為建筑用能開源節(jié)流,同時(shí)在夏季又可為建筑起到遮陽、隔熱及降低能耗的作用。深圳市經(jīng)濟(jì)水平較高,人口密集,電力需求大;同時(shí)深圳地處夏熱冬暖地區(qū),太陽輻射資源十分豐富。因此,針對(duì)深圳市的氣候特征和建筑特點(diǎn)對(duì)深圳市光伏幕墻的技術(shù)性能及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用問題進(jìn)行研究,對(duì)于推進(jìn)深圳地區(qū)太陽能光電技術(shù)的應(yīng)用,促進(jìn)該地區(qū)新能源開發(fā)和建筑節(jié)能、環(huán)保事業(yè)的協(xié)調(diào)發(fā)展,具有較重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。 本論文依托深圳市建筑科學(xué)研究院“太陽能建筑一體化”的科研項(xiàng)目,圍繞深圳地區(qū)光伏幕墻技術(shù)的應(yīng)用,通過數(shù)學(xué)模型的理論分析、實(shí)際工程的實(shí)驗(yàn)測試和軟件模擬相結(jié)合,主要開展了以下幾方面研究工作,并相應(yīng)獲得一些研究成果:①通過實(shí)測和軟件模擬相結(jié)合,從深圳地區(qū)全年的太陽輻射分布、發(fā)電總量、光伏系統(tǒng)效率等方面深入研究光伏幕墻系統(tǒng)的發(fā)電性能及其影響因素,得出符合深圳地區(qū)地域特性的光伏幕墻建筑立面、光伏組件及光伏系統(tǒng)的選擇方法。②通過實(shí)測和理論計(jì)算相結(jié)合深入研究光伏幕墻遮陽、隔熱等熱工性能。根據(jù)對(duì)光伏幕墻的傳熱分析,導(dǎo)出了光伏幕墻系統(tǒng)中建筑墻體外表面處室外空氣綜合溫度的計(jì)算方法,通過研究判明,光伏幕墻系統(tǒng)中的光伏組件可處的室外空氣綜合溫度,明顯地減少因建筑墻體得熱所形成的室內(nèi)空調(diào)冷負(fù)荷,節(jié)能效果顯著。③以工程案例實(shí)驗(yàn)測試為基礎(chǔ),應(yīng)用CFD模擬軟件針對(duì)不同結(jié)構(gòu)形式的光伏幕墻的熱環(huán)境進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算,得到不同結(jié)構(gòu)光伏幕墻通道內(nèi)的氣流組織、溫度場以及速度場的分布情況;并應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)的方法,研究幕墻的寬度、高度、通風(fēng)口的尺寸以及光伏組件的透光率對(duì)光伏幕墻通道內(nèi)通風(fēng)量和熱環(huán)境的影響規(guī)律,從而為深圳市光伏幕墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及其與建筑的集成設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)。④提出對(duì)光伏幕墻應(yīng)用效益進(jìn)行綜合分析的思路與框架。光伏幕墻系統(tǒng)性能會(huì)受眾多因素的影響和制約,它不僅帶來電力輸出,還會(huì)帶來社會(huì)、環(huán)保以及建筑節(jié)能等綜合效益。因此,對(duì)光伏幕墻發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)時(shí),均需進(jìn)行綜合分析。 【關(guān)鍵詞】：光伏幕墻 太陽能利用 發(fā)電性能 建筑節(jié)能 綜合效益
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TU111.4
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 光伏幕墻技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 光伏幕墻簡介10-12
• 1.2.2 光伏幕墻的研究方向12
• 1.2.3 光伏幕墻的研究進(jìn)展12-14
• 1.3 本論文的主要研究內(nèi)容與目標(biāo)14-17
• 2 光伏幕墻技術(shù)應(yīng)用的相關(guān)理論17-35
• 2.1 太陽能電池理論基礎(chǔ)17-24
• 2.1.1 太陽能電池發(fā)電原理17-18
• 2.1.2 太陽能電池模型18-19
• 2.1.3 發(fā)電效率19-22
• 2.1.4 太陽輻射的計(jì)算22-24
• 2.2 雙層光伏幕墻熱通道自然通風(fēng)及傳熱原理24-26
• 2.2.1 自然通風(fēng)原理24-25
• 2.2.2 自然通風(fēng)傳熱原理25-26
• 2.3 建筑物空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算方法26-28
• 2.3.1 空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算的基本概念26-27
• 2.3.2 墻體傳熱冷負(fù)荷計(jì)算方法簡介27-28
• 2.4 光伏幕墻傳熱分析28-33
• 2.4.1 光伏幕墻系統(tǒng)能量平衡分析29-31
• 2.4.2 夏季建筑墻體傳熱得熱分析31-32
• 2.4.3 夏季建筑墻體傳熱冷負(fù)荷分析32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-35
• 3 光伏幕墻性能的實(shí)驗(yàn)測試與分析35-51
• 3.1 測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)35-40
• 3.1.1 測試對(duì)象簡介35-36
• 3.1.2 測試內(nèi)容與方法36-37
• 3.1.3 測試儀器與測點(diǎn)布置37-39
• 3.1.4 測試誤差分析39-40
• 3.2 測試結(jié)果與分析40-48
• 3.2.1 光伏幕墻測試結(jié)果40-41
• 3.2.2 隔熱性能測試分析41-44
• 3.2.3 建筑墻體冷負(fù)荷對(duì)比分析44-46
• 3.2.4 發(fā)電性能測試分析46-48
• 3.3 本章小結(jié)48-51
• 4 光伏幕墻數(shù)值模擬與分析51-69
• 4.1 CFD數(shù)值模擬簡介51-54
• 4.2 基于實(shí)測對(duì)象的模擬與分析54-61
• 4.2.1 物理模型及模擬工況54-55
• 4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果與分析55-58
• 4.2.3 模擬方案的對(duì)比分析58-61
• 4.3 通道式光伏幕墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究61-67
• 4.3.1 正交試驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)61-62
• 4.3.2 數(shù)值模擬結(jié)果與分析62-67
• 4.4 本章小結(jié)67-69
• 5 光伏幕墻系統(tǒng)應(yīng)用的綜合分析69-85
• 5.1 深圳地區(qū)建筑立面日照分析69-72
• 5.2 光伏幕墻發(fā)電系統(tǒng)性能分析72-79
• 5.2.1 光伏組件性能介紹72-74
• 5.2.2 光伏幕墻系統(tǒng)發(fā)電性能模擬與分析74-79
• 5.3 光伏幕墻的建筑節(jié)能效益79-82
• 5.4 光伏幕墻的綜合效益分析82-84
• 5.5 本章小結(jié)84-85
• 6 主要結(jié)論及進(jìn)一步完善的方向85-89
• 6.1 主要結(jié)論85-86
• 6.2 進(jìn)一步完善的方向86-89
• 致謝89-91
• 參考文獻(xiàn)91-95
• 附錄95-96

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高層建筑玻璃幕墻抗風(fēng)動(dòng)力可靠性分析    李創(chuàng)第;李桂青;黃任常;

高層建筑玻璃幕墻風(fēng)荷載取值研究    李創(chuàng)第;李桂青;黃任常;

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