半透明單晶硅光伏玻璃在建筑中應用的綜合能耗研究.pdf

1、在當前節(jié)能與推動可持續(xù)能源利用已成為社會共識的時代背景下，光伏建筑以正成為綠色生態(tài)建筑中頗具發(fā)展?jié)摿Φ姆种?。在光伏建筑迅猛發(fā)展的態(tài)勢下，半透明光伏玻璃的出現(xiàn)是光伏建筑大步向前發(fā)展的新生且重要的契機，其半透明性可以滿足建筑采光、取景的需求，半透明性也意味著其與建筑因素的結合更為緊密，陽光的進入通過半透明光伏玻璃進入室內將影響到包括采光、制冷及采暖的能耗。對于半透明光伏玻璃，如何優(yōu)化其設計，尤其是其透光率的優(yōu)化設計對于光伏建筑的綜合能耗表現(xiàn)

2、有著較為關鍵的影響。
　　本研究關注半透明光伏玻璃在建筑中的應用問題，研究其在不同建筑因素下的建筑綜合能耗表現(xiàn)，并將其與傳統(tǒng)玻璃進行能耗對比研究，從綜合能耗角度分析半透明光伏玻璃在不同建筑因素下代替?zhèn)鹘y(tǒng)玻璃的可能性，探索并總結其不同建筑因素的優(yōu)化設計策略。
　　本研究主要采用實驗結合模擬的方法，通過建立半透明光伏玻璃的計算模型，然后采用實際氣象條件下的實驗實測驗證計算算法，最后將計算模型結合電腦模擬（EnergyPlus）進

3、行不同建筑因素的設置，將不同電池覆蓋率（PVR）的半透明光伏玻璃置于不同建筑因素下進行測試、分析與論證，并與傳統(tǒng)玻璃進行對比，得出其建筑綜合能耗情況與規(guī)律。
　　研究發(fā)現(xiàn)，從綜合節(jié)能角度而言，半透明光伏玻璃的電池覆蓋率（PVR）在不同建筑條件下所導致的建筑綜合能耗截然不同，在不同的建筑因素組合下，恰當的PVR取值將可以實現(xiàn)光伏玻璃綜合節(jié)能的最大效益。隨著半透明單晶硅PVR上升，光電轉化率下降，PV發(fā)電量上升，照明能耗上升，空調能耗

4、（制冷+采暖）下降。窗墻比和房間進深對于光伏玻璃的能耗表現(xiàn)具有很大的影響，光伏玻璃的性能分析必須給予一定的窗墻比和房間進深條件下才具有意義。我們選取了三種較為典型的傳統(tǒng)玻璃與半透明光伏玻璃進行綜合能耗的對比，在各種 PVR下，單晶硅光伏玻璃的綜合節(jié)能性能都優(yōu)于單層玻璃和雙層中空玻璃，其綜合節(jié)能性能表現(xiàn)優(yōu)于單層玻璃和一般的雙層中空玻璃，但略遜于Low-E玻璃。
　　本研究從設計策略與經驗角度，總結了以下幾個重要的結論。PVR值較高(

5、50％-80%)的單晶硅光伏玻璃，較為適合窗墻比較大（>0.5）的建筑空間；也較為適合進深較小(<7m)的建筑空間；PVR值較低(10%-50%)的單晶硅光伏玻璃，較為適合窗墻比較小(0.2–0.5)和進深較大(≥7m)的建筑空間。房間進深較?。?6m）時，光伏玻璃比《公共建筑節(jié)能設計標準》的能耗要求更為節(jié)能。窗墻比較?。?0.35）時，光伏玻璃比《公共建筑節(jié)能設計標準》的能耗要求更為節(jié)能。這些結論在實際工程應用中可以起到較為重要的參考