濕熱多雨地區(qū)住宅光伏坡屋頂組件及其系統(tǒng)構造的設計.pdf

1、在化石能源短缺、CO2減排巨大壓力和多國財政補貼政策的刺激下，光伏發(fā)電成為全球發(fā)展最快的可再生能源技術。其在建筑上的應用已經(jīng)從最初的偏僻無網(wǎng)地區(qū)住宅發(fā)展到了城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村大規(guī)模的商業(yè)、住宅、辦公等各種類型的建筑。
　　本文調研了光伏建筑國內(nèi)外研究及應用動態(tài)，具體包括現(xiàn)有光伏建筑一體化研究動態(tài)，光伏組件產(chǎn)品現(xiàn)狀，不同氣候環(huán)境條件對光伏組件耐久性的影響，坡屋頂光伏建筑一體化光伏組件及其安裝方式現(xiàn)狀，總結出現(xiàn)有光伏坡屋面存在的主要問題有:組

2、件未針對特定氣候環(huán)境設計，其后期運行的性能無法得到保證;在光伏組件的尺寸方面，現(xiàn)有坡屋面光伏一體化組件標準化程度低;在坡屋頂光伏建筑一體化系統(tǒng)中，對光伏組件后期與安裝載體的銜接考慮較少，光伏構造系統(tǒng)的工業(yè)化程度低，安裝、維修和拆卸困難。緊接著確定了本文的研究目標為針對以上三大問題提出一種適合于濕熱多雨地區(qū)的住宅坡屋頂光伏建筑一體化系統(tǒng)，包括光伏組件的材料選擇，尺寸確定以及整體系統(tǒng)的構造設計。
　　第一章為緒論，介紹了光伏建筑一體化

3、的現(xiàn)狀，指出了現(xiàn)有階段存在的三大問題。第二章通過研究現(xiàn)有晶體硅光伏組件的構成和商業(yè)化產(chǎn)品中各組成部分的材料選擇，得出在不同氣候環(huán)境中對光伏組件性能影Ⅱ向較大的構成材料為背板，由此將背板材料作為文獻調研的研究對象。分析了現(xiàn)有背板材料的類型和背板及組件在濕熱環(huán)境下的基本性能要求，并通過文獻調研研究了各背板類型恒定濕熱處理時的性能差異。最終得出PET聚酯為最適宜在濕熱環(huán)境中使用的背板材料。第三章調研了光伏組件現(xiàn)有尺寸，發(fā)現(xiàn)市場上晶硅光伏組件的

4、單邊尺寸從500mm到2000mm不等;研究了其尺寸構成以及各個構成尺寸的確定依據(jù)。接著本章從功能要求，運行要求和約束條件三個方面研究了光伏組件代替瓦片集成到坡屋頂之后需要滿足的所有設計要求，重點研究了這些設計要求是否跟光伏組件尺寸相關以及如何相關。最終的出的限制條件為:組件尺寸要盡量大（功能要求，約束條件）;尺寸宜為100mm倍數(shù)（運行要求）;尺寸最大不超過1600mm（運行要求）。考慮以上設計要求的限制，結合光伏組件本身的尺寸構成原

5、則，得出了光伏組件優(yōu)先推薦尺寸1500mm×1500mm?？紤]到實際鋪設過程中的需要，選擇500mm×500mm以及1000mm×1000mm兩組尺寸作為1500mm×1500mm的補足尺寸。第四章通過調研得出現(xiàn)有光伏組件上下搭接式安裝方法存在的最大的弊端為欲拆卸特定一塊瓦片，需拆卸其以上一整列的瓦片。針對解決這一特定問題，共設計了三種構造方案，分別為旋轉折疊式坡屋面光伏建筑一體化安裝構造，上穿下抵式坡屋面光伏建筑一體化安裝構造以及雙層