光伏建筑一體化計算機輔助設計系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、隨著光伏發(fā)電技術的飛速發(fā)展,光伏建筑在國內(nèi)的應用日趨廣泛。當前以光伏建筑工程師主觀設計為主的現(xiàn)狀,不僅造成了資源的大量浪費,且有很大的不確定性,已難以滿足光伏建筑的發(fā)展需要,用計算機輔助設計軟件實現(xiàn)光伏建筑一體化設計已迫在眉睫。
　　 本文首先從光伏建筑入手,研究了作為光伏建筑重要組成部分的光伏發(fā)電系統(tǒng)和支架結構體系。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)主要由太陽能電池、逆變器等構成,本文根據(jù)材料的差異把太陽能電池分作單晶硅、多晶硅、非晶硅薄膜三類,并

2、論述了其光生伏打效應原理;討論了逆變器的設計與使用要求以及并網(wǎng)光伏系統(tǒng)在節(jié)能環(huán)保等領域的優(yōu)點等。同時,根據(jù)光伏組件和建筑集成形式的不同,把光伏支架分作傾斜式、平臥式、嵌入式三類,并闡述了其設計要求。其后,對光伏建筑一體化的相關設計原則作了歸納總結。
　　 隨后,本文以光伏發(fā)電系統(tǒng)和支架體系為骨架,建立了光伏建筑一體化設計模型。首先,建立了光伏系統(tǒng)各模塊的數(shù)學模型,包括太陽能各天文參數(shù)、地外水平面輻射量、地表輻射量的計算方法,光伏

3、方陣最佳傾角的選擇原則及其計算模型,光伏陣列設計中單路電壓與電流的計算方法、方陣組件串并聯(lián)計算模型、逆變器設計方法等,光伏系統(tǒng)設計功率計算模型,其經(jīng)濟、環(huán)保效益等。同時,建立了光伏支架設計模型。在對支架結構作出相關假定的基礎上,對傾斜式、平臥式、嵌入式三種支架體系從分析方法、設計條件、荷載計算、梁的受力分析、節(jié)點強度驗算等方面作了詳細論述,并建立了支架梁截面設計的資料數(shù)據(jù)庫。
　　 最后,根據(jù)本文所建立的光伏建筑設計模型,結合國