光伏別墅一體化的課程設計

1、<p><b>　　課程設計</b></p><p>　　課程名稱 光伏別墅一體化設計 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p><b>　　第1章 緒論1</b

2、></p><p>　　1.1人類所面臨的能源危機1</p><p>　　1.2太陽能發(fā)電的優(yōu)勢1</p><p>　　1.3光伏與建筑一體化優(yōu)點2</p><p>　　第2章 新余市的地理情況及基本氣象4</p><p>　　2.1新余市的基本氣象4</p><p>　　2.2

3、新余市的地理情況4</p><p>　　第3章 別墅的設計5</p><p><b>　　3.1項目概況5</b></p><p>　　3.2 設計的基本原理5</p><p>　　3.2.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本原理5</p><p>　　3.2.2太陽能光伏發(fā)電主要部件5<

4、/p><p>　　3.3別墅用電器耗電量的一般情況7</p><p>　　第4章 蓄電池容量的設計8</p><p>　　4.1蓄電池容量的設計8</p><p>　　4.2蓄電池的基本參數(shù)9</p><p>　　第5章 太陽電池組件的設計10</p><p>　　5.1太陽能電池組件的基

5、本性能參數(shù)10</p><p>　　5.2太陽組件最佳傾角及方位角的計算11</p><p>　　5.3支架的設計11</p><p>　　第6章 光伏系統(tǒng)的其他組成部分13</p><p>　　6.1逆變器的選擇13</p><p><b>　　6.2配電柜13</b></p&

6、gt;<p>　　6.3防雷接地14</p><p>　　第7章 發(fā)電估算15</p><p>　　7.1發(fā)電量的估算15</p><p>　　第8章 技術美學16</p><p><b>　　參考文獻17</b></p><p>　　課程設計心得體會18</p&g

7、t;<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會的發(fā)展和科技的進步，人類對能源的需求量也越來越大，化石燃料正迅速減少，而價格也越來越高。與此同時，生態(tài)環(huán)境也因化石燃料的使用而日趨惡化。人類迫切需要一種可再生的綠色能源來滿足能源需求，而太陽能顯然是最佳的選擇。而太陽能這種能源是一種可以在任何有陽光的地方就可以利用的能源，所以備受人類青睞。太陽能的使用己經(jīng)從最初

8、的邊遠地區(qū)和缺電地區(qū)逐步轉移到發(fā)達國家城市的使用，從簡單的安裝光伏組件，到現(xiàn)在能夠把光伏組件和建筑進行很好的結合，使得太陽能發(fā)電得到更廣闊的發(fā)展空間，“光伏建筑一體化”(BIPV)的概念于1991年被正式提出。</p><p>　　本文介紹了光伏系統(tǒng)的種類和特征，并介紹了組成光伏系統(tǒng)的各個主要部分，包括太陽能電池板、逆變器、蓄電池、電力調控器等。在介紹完系統(tǒng)組成后緊接著講解BIPV系統(tǒng)的設計流程，包括場地選取、負

9、荷分析、確定系統(tǒng)大小以及關鍵元件的選取，這是設計一套性能優(yōu)良的BIPV系統(tǒng)所必需的。因此本文采用系統(tǒng)的設計方案并將其作為示范工程在其生活園區(qū)了建造了此BIPV別墅。</p><p>　　關鍵詞:太陽能發(fā)電;太陽能電池;獨立光伏系統(tǒng);光伏建筑一體化</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1人類所面臨的能源危機&

10、lt;/p><p>　　在人類社會生存和發(fā)展所需的物質基礎中，能源是極為重要的基礎，在最近的兩百年中，煤炭和石油等化石能源對人類社會的發(fā)展起了極大的推動作用。然而，在人類物質文明和精神文明不斷發(fā)展的同時，人們也意識到大規(guī)模使用這些化石燃料所帶來的嚴重后果，資源日益枯竭，環(huán)境不斷惡化，這些問題己經(jīng)展現(xiàn)在人們的面前[1]。</p><p>　　由于常規(guī)能源的有限性和分布的不均勻性，造成了世界上大部

11、分國家能源供應不足[2]，不能滿足其經(jīng)濟發(fā)展的需要，我國的能源供求情況也面臨著非常嚴峻的挑戰(zhàn)[3]，化石能源面臨枯竭的危機是太陽能發(fā)電得到大力發(fā)展的主要原因之一。據(jù)權威人士分析，即使以目前的速度開采現(xiàn)今已探明的能源儲量，煤炭、石油和天然氣的還可以開采的時間分別為200、40和60年[4]，而傳統(tǒng)的電能多來源于煤炭和使用等化石燃料的燃燒?，F(xiàn)代社會的發(fā)展越來月迅速，對能源的需要量將迅速增大，這會限制加速化石能源的枯竭，如果還不開發(fā)可以大規(guī)模

12、使用的可再生能源，人類社會的發(fā)展將被能源問題所限制。</p><p>　　1.2太陽能發(fā)電的優(yōu)勢</p><p>　　相對應常規(guī)能源，太陽能資源具有常規(guī)能源所不具備的特殊優(yōu)點。常規(guī)能源通常不具備以下四個太陽能資源所獨有的優(yōu)點。</p><p>　　(1)時間長久:根據(jù)天文專家的研究，太陽系的存在時間大約為50億年。太陽的能量來源于其內部發(fā)生的由四個氫原子核聚變成一個

13、氦原子核的熱核反應。根據(jù)太陽中的氫含量和核反應速度計算，太陽還可以以現(xiàn)在的發(fā)光強度持續(xù)發(fā)光數(shù)百萬年。相對應人類的存在時間來說，稱其為“取之不盡用之不竭”毫不為過。</p><p>　　(2)能量巨大:根據(jù)現(xiàn)有太陽輻射強度和地球受光面積計算，太陽每年輻射到地球上的能量大約相當于130萬億噸煤燃燒的能量，大約是現(xiàn)在人類所消耗各種能量總和的lxl04倍。</p><p>　　(3)隨處可得:太陽

14、將光能輻射到地面，不會像其它能源那樣受制于地理位置，也不需要像其它能源那樣運輸。幾乎可以說是隨處可得，隨采隨用，無論是開發(fā)還是使用都非常方便。</p><p>　　(4)清潔安全:使用太陽能既不用像擔心使用化石能源那樣擔心環(huán)境被污染，也不用擔心像使用核能那樣擔心危險的產生，所以太陽能被稱為“干凈能源”和“安全能源”。</p><p>　　1.3光伏與建筑一體化優(yōu)點</p>&

15、lt;p>　　所謂“光伏建筑一體化”，簡稱BIPV，也就是將光伏組件與建筑物結合，使得光伏組件不但可以發(fā)電，而且還是建筑物屋頂或外墻的一部分，這樣的發(fā)電方式不但環(huán)保，還可節(jié)約光伏系統(tǒng)的成本。BIPV系統(tǒng)的安裝方式有兩種[5]，分別為與屋頂結合和與墻面結合。而在與建筑物的結合方式中，可以是建筑物與光伏系統(tǒng)結合，也可以是光伏系統(tǒng)與建筑材料結合。前者是將光伏系統(tǒng)完美地安裝在建筑物上，使建筑物的美觀不被破壞，甚至讓建筑物更美觀;而后者是將

16、光伏元件制造成為一種建筑材料，這樣的“建筑材料”自然不但可以發(fā)電還而且還起著建材的作用。</p><p>　　近年來，隨著太陽能光伏系統(tǒng)在建筑上的廣泛應用，其優(yōu)勢已經(jīng)逐漸被人們所認識，總結起來大致有一下優(yōu)點：</p><p>　?。?）削峰填谷作用。夏季，由于大量制冷設備的使用，電網(wǎng)處于用地啊高峰期。光伏系統(tǒng)在建筑上的應用，除了保障建筑自身用電外，還可以向電網(wǎng)供電，從而舒緩高峰電力需求，解

17、決電網(wǎng)峰谷供需矛盾，具有極大的社會效益。</p><p>　?。?）減少電力損失。光伏系統(tǒng)與建筑結合使用，可實現(xiàn)原地發(fā)電，原地用電，在一定距離范圍內可以節(jié)省電站送電網(wǎng)的投資。在那些架設公共電網(wǎng)非常昂貴的地方，太陽能光伏發(fā)電是一個具有很高性價比的替代產品。</p><p>　?。?）節(jié)省城市土地。光伏組件可以有效利用利用建筑圍護結構表面，如屋頂和墻面，無需額外用地或增建其他設施，適于人口密集

18、的地方使用。這對于土地昂貴的城市尤其重要。對于并網(wǎng)的BIPV，也可將多余的電力輸送給公共電網(wǎng)，緩解周邊用電需求；若陰雨天發(fā)電不足時，可從公共電網(wǎng)取電，彌補用電需要。</p><p>　　（4）減少氣體排放。由于采用光伏系統(tǒng)為建筑供電，避免了由于使用一般化石燃料發(fā)電所導致的空氣污染和廢渣污染，降低二氧化碳等氣體的排放，這對于環(huán)保要求越來越高的今天和未來是至關重要的。</p><p>　　但是

19、隨著光伏與建筑一體化水平的不斷提高，初具備以上優(yōu)點之外，一些新的附加功能也日益體現(xiàn)出來，可見光伏應用技術作為一種新型的技術，在建筑學上已經(jīng)成為一種新的可行的選擇。在能源和環(huán)保壓力的促進下，太陽能光伏技術已逐步成為國際社會走向可持續(xù)發(fā)展道路的首選技術之一。對于幾千瓦以下的小型發(fā)電系統(tǒng)，采用太陽能光伏發(fā)電是最為理想的。而BIPV的并網(wǎng)發(fā)電已成為近年來光伏應用的主要方向和熱點。聯(lián)合國能源機構最近發(fā)布的調查報告顯示，光伏建筑一體化（BIPV）將

20、成為21世紀的市場熱點，太陽能建筑業(yè)將是21世紀最重要的新興產業(yè)之一。光伏與建筑一體化應用技術可以利用太陽能這種巨大的可再生能源來產生電力，又可以作為多功能建筑材料構成實際的建筑構材，為建筑提供遮陽、通風等附加功能。如表1.1所示。</p><p>　　表1.1光伏與建筑一體化附加功能</p><p>　　第2章 新余市的地理情況及基本氣象</p><p>　　2.

21、1新余市的基本氣象</p><p>　?、贇鉁兀耗昶骄鶜鉁?7.7℃。7月份全年最熱時期,極端最高氣溫40.0℃,月平均氣溫29.4℃；1月份全年最冷時期，極端最低氣溫－7.2℃,月平均氣溫5.4℃。</p><p>　　②降雨量：降水豐沛，年平均降水量1594.8mm左右，月平均降水量52.93mm，屬于全國多雨地區(qū)。</p><p>　　③風速：根據(jù)不完全統(tǒng)計，

22、歷年平均風速20米／秒</p><p>　?、軡穸龋耗昶骄鄬穸?0％</p><p>　　⑤地溫：年平均地溫20.1℃</p><p>　?、奕照諘r數(shù)：歷年平均日照時數(shù)1655.4小時，日平均5個小時</p><p>　　新余市歷年平均基本氣象資料如表2所示。</p><p>　　表2 新余市歷年平均基本氣象資料&

23、lt;/p><p>　　2.2新余市的地理情況</p><p>　　新余位于北緯27º33'～28'05'，東經(jīng)114º29'～115º24'，屬亞熱帶濕潤性氣候，具有四季分明.氣候溫和.日照充足.雨量充沛.無霜期長.嚴冬較短的特征。新余屬亞熱帶濕潤性氣候，平均年日照數(shù)為1400 小時～3000 小時，太陽能資源年理論儲量每

24、平方米1130～1530 千瓦時，每年每平方米地表吸收的太陽能相當于140～190 公斤標準煤熱量，太陽能資源比較豐富，開發(fā)利用前景較為廣闊。</p><p><b>　　第3章 別墅的設計</b></p><p><b>　　3.1項目概況</b></p><p>　　本項目擬先設計一個獨立系統(tǒng)，安裝在別墅屋頂上，用于演

25、示光伏發(fā)電系統(tǒng)在別墅中應用的情況。該別墅長28m，寬10m，層數(shù)兩層，總面積560m2，周圍綠草如茵，其中夾雜著一簇簇的鮮花和灌木林，無比較高大的障礙物.。</p><p>　　該別墅坐落在北邊朝向南，這樣就能一年四季都能有陽光照射進房間，保證各房間良好朝向的前提下，采用被動式太陽能利用技術和生態(tài)環(huán)境治理技術對建筑的外環(huán)境和構造進行綜合設計；然后，采用主動式光伏發(fā)電、光導照明、傳感與自控技術對建筑設備中供電供水、

26、保溫和照明等問題進行了光伏一體化的綜合設計。</p><p>　　3.2 設計的基本原理</p><p>　　3.2.1太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本原理</p><p>　　太陽能光伏發(fā)電是一種新型的發(fā)電方式, 基本原理是光生伏特效應原理, 也就是當太陽光照射在某些特殊材料上, 會引起材料中電子的移動, 形成電勢差, 從而由太陽光能直接轉換為電能。這其中的特殊材料也就是

27、光伏發(fā)電的的最基本元件被稱為太陽電池半導體, 即太陽能電池(片), 它包括有單晶硅、多晶硅、非晶硅和薄膜電池等。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要由太陽能電池陣列、蓄電池、逆變器、控制器等幾大部分組成, 由這些電子元器件構成的系統(tǒng), 安裝維護簡便, 運行穩(wěn)定可靠。白天太陽能電池組件將太陽輻射出的光線轉變?yōu)殡娔? 儲存在蓄電池里, 在夜間或需要時, 從蓄電池里將電能釋放出來, 用于照明和其他用途。太陽能電池組件是發(fā)電設備, 蓄電池是儲能設備, 控制器、逆變

28、器是充放電控制保護和直交流變換設備。</p><p>　　3.2.2太陽能光伏發(fā)電主要部件</p><p>　　1. 太陽能電池板：是光伏發(fā)電系統(tǒng)的基本單元。當太陽光照在光伏電池組件上時，電池吸收光能并產生光伏效應，將太陽能轉化為直流電能。太陽能電池一般為硅電池，分單晶硅、多晶硅及非晶硅電池3種。然而太陽能電池板不但是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，而且也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中價值最高的部分。其作

29、用是將太陽的輻射能力轉換為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負載工作。太陽能電池板的質量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質量和成本。</p><p>　　2. 太陽能控制器：是對蓄電池組的充、放電條件加以規(guī)定和控制，并按照負載電源需求控制光伏電池組件和蓄電池組對負載的電能輸出，保證光伏電池組件在任何日照和環(huán)境溫度下都可以輸出相應的最大功率。太陽能控制器的作用是控制整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)，并對蓄電池起到過充電保護、過放電保

30、護的作用。在溫差較大的地方，合格的控制器還應具備溫度補償?shù)墓δ堋Ｆ渌郊庸δ苋绻饪亻_關、時控開關都應當是控制器的可選項 。</p><p>　　3. 蓄電池：是將光伏電池組件產生的電能儲存起來，當太陽光照不足或負載需求大于光伏電池組件所發(fā)的電量時，將儲存的電能釋放以滿足負載的能量需求。蓄電池組是太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的儲能部件，一般由一定數(shù)量的蓄電池經(jīng)由串、并聯(lián)組合而成，其容量的選擇需與光伏電池組件的容量相匹配。一般

31、為鉛酸電池，小微型系統(tǒng)中，也可用鎳氫電池、鎳鎘電池或鋰電池。其作用是在有光照時將太陽能電池板所發(fā)出的電能儲存起來，到需要的時候再釋放出來，保證了整個系統(tǒng)工作的連續(xù)性和穩(wěn)定性。</p><p>　　4. 逆變器：是將光伏電池組件產生的直流電或蓄電池釋放的直流電轉化為負載需要的交流電。在很多場合，都需要提供220VAC、110VAC的交流電源。由于太陽能的直接輸出，為能向220VAC的電器提供電能，需要將太陽能發(fā)電系

32、統(tǒng)所發(fā)出的直流電能轉換成交流電能，因此需要使用DC-AC逆變器。在某些場合，需要使用多種電壓的負載時，也要用到DC-DC逆變器，如將24VDC的電能轉換成5VDC的電能（注意，不是簡單的降壓）。</p><p>　　3.2.3太陽能光伏發(fā)電原理圖</p><p>　　圖3.1太陽能光伏發(fā)電原理圖</p><p>　　3.3別墅用電器耗電量的一般情況</p>

33、;<p>　　1.別墅中的家用電器耗電量具體情況如表3.1所示。</p><p>　　表3.1別墅用電器耗電量的具體情況</p><p>　　第4章 蓄電池容量的設計</p><p>　　4.1蓄電池容量的設計</p><p>　　1.首先要確定日負載，為了計算方便，采用安時數(shù)作為負載的計量單位。用負載的功率乘以每天工作的小時數(shù)

34、，再除以工作電壓就得到了日負載的安時數(shù)。</p><p>　　日負載（安時）=負載（瓦）×日工作時數(shù)/工作電壓 （直流輸出）</p><p>　　日負載（安時）= 負載（瓦）×日工作時數(shù)/工作電壓/逆變器效率 （交流輸出）</p><p>　　工作電壓對直流負載而言就是負載的工作電壓，對交流法子而言是逆變器直流端的輸出電壓。</p>

35、;<p>　　由上章的負載表我們可以算出日負載，我們的家庭用電方式為交流電。</p><p>　　我們選擇逆變器的效率為95%，輸入電壓為48V。</p><p>　　日負載=1000×2/48/95%=43.86Ah</p><p>　　日負載=140×24/48/95%=73.68Ah</p><p>　

36、　日負載=150×8/48/95%=26.32Ah</p><p>　　日負載=300×1/48/95%=6.58Ah</p><p>　　日負載=1350×6/48/95%=177.63Ah</p><p>　　日負載=800×1/48/95%=17.54Ah</p><p>　　日負載=150

37、15;0.5/48/95%=1.64Ah</p><p>　　日負載=1000×1/48/95%=21.93Ah</p><p>　　日負載=100×2/48/95%=4.38Ah</p><p>　　日負載=60×8/48/95%=10.53Ah</p><p>　　總日負載=43.86+73.68+26.32

38、+6.58+177.63+17.54+1.64+21.93</p><p>　　+4.38+10.53</p><p>　　=384.09 Ah</p><p><b>　　2.確定蓄電池容量</b></p><p>　　僅根據(jù)蓄電池的特性和工作環(huán)境選擇蓄電池的容量。</p><p>　　蓄電池的

39、最大放電深度一般在50%—80%之間。</p><p>　　但是蓄電池的并聯(lián)數(shù)不能超過4個。</p><p>　　由蓄電池容量的計算公式可以計算出: </p><p>　　(蓄電池的最大放電深度一般在50%—80%之間,溫度因子一般取0.7左右。)</p><p>　　蓄電池容量 =3429.37Ah</p><p>

40、　　蓄電池并聯(lián)數(shù) =3.4個</p><p>　　由上計算可知，所需蓄電池并聯(lián)數(shù)為3.4個，購買時，則需購買4個。</p><p>　　蓄電池的串聯(lián)數(shù) =2個</p><p>　　所以該系統(tǒng)需要使用的蓄電池總個數(shù)：2串×4并=8（個）</p><p>　　4.2蓄電池的基本參數(shù)</p><p>　　蓄電池的基

41、本參數(shù)如下表4.1所示</p><p>　　表4.1蓄電池的基本參數(shù)</p><p>　　第5章 太陽電池組件的設計</p><p>　　5.1太陽能電池組件的基本性能參數(shù)</p><p>　　該設計采用江西賽維LDK有限公司生產的W320單晶硅電池組件如圖5.1所示。產品通過了IEC61215、TUV、和UL國際認證，在國內享有盛譽。該太陽

42、能電池片轉換效率高，表面玻璃為高透光低鐵鋼化玻璃，邊框材料為輕質電鍍鋁合金。基本性能參數(shù)如表5.1所示。</p><p>　　表5.1太陽能電池組件的基本性能參數(shù)</p><p>　　圖5.1太陽能電池組件</p><p>　　以全年中月太陽輻射平均值最低的數(shù)乘以選用的光伏組件的最大功率特點的電流,就得到了光伏組件的日輸出。根據(jù)日負載的情況計算出需要的太陽能光伏組件

43、數(shù)，光伏組件的大小等于選定的光伏組件的功率數(shù)與光伏組件之積。</p><p>　　根據(jù)基本氣象資料可知，傾斜面上全年平均輻射量為13714KJ/m/m =3809.4Wh/m/m。</p><p>　　所以全年平均日照時數(shù)：</p><p>　　峰值日照時數(shù)=HTWh/m/m÷1000w/m/m=3809.4Wh/m/m÷1000w/m/m=3.

44、81h</p><p>　　那么單塊組件日輸出容量為=3.81h×工作電流=3.81h×4.6A=17.526 A·h/天</p><p>　　由第3章可知負載的日耗電量為18515W.h/天，則：</p><p>　　日平均負載容量=18515W.h/天÷（0.9×24）=857.17 A·h/天<

45、/p><p><b>　　因此:</b></p><p>　　并聯(lián)太陽能光伏組件數(shù) 60.38 實際需并聯(lián)61塊</p><p>　　串聯(lián)太陽能電池組件數(shù) 實際需要串聯(lián)2塊</p><p>　　總共需要太陽能電池組件61x2=122塊 總功率=122×80=9760Wp</p><p>

46、;　　5.2太陽組件最佳傾角及方位角的計算</p><p>　　1.一般的在我國南方地區(qū)，方陣傾角可比當?shù)鼐暥雀?0°-15°。由于新余地區(qū)位于北緯27°33′～28°05′，因此取當?shù)氐木暥却蠹s為28°，所以太陽電池方陣傾角Q=28°+ 12°=40°</p><p>　　2. 方位角計算：通過新余基本氣象調

47、查，一天中負荷的峰值時刻為 20:00，該地區(qū)的的經(jīng)度為東經(jīng)114°29′～150°24′，所以方位角Q1=（一天中負荷的峰值時刻-12）×15+（經(jīng)度-116）=（20-12）×15+（150-116）=154°</p><p><b>　　5.3支架的設計</b></p><p>　　光伏支架的方式有固定式、斜屋頂

48、式、矩陣式、可調式和立柱式，在本文中，我們采用固定式來對光伏支架的規(guī)格和設計參數(shù)進行詳細介紹。固定式光伏支架采用三角形連接結構，結構簡潔且力學性能優(yōu)異，適用于開闊地面。整體支架采用角鋁和獨特的型材I導軌，最優(yōu)化地使用材料，現(xiàn)場可實現(xiàn)無焊接安裝，且可靠性高。是一款性價比高的光伏支架系統(tǒng)。如圖5.2所示。</p><p>　　固定式光伏支架規(guī)格參數(shù)</p><p>　　安裝環(huán)境：開闊地面及廣場

49、</p><p>　　適用組件: 適用任意尺寸電池組件</p><p>　　單組系統(tǒng)電池組件數(shù)量：6塊,排列方式如左圖</p><p>　　系統(tǒng)結構材料：鋁型材，不銹鋼</p><p>　　系統(tǒng)安全風速：42m/s(可根據(jù)客戶需要定制60m/s)</p><p>　　系統(tǒng)設計雪壓：1.4KN/ m2</p>

50、<p>　　系統(tǒng)適用溫度：-50°~100°</p><p>　　單組系統(tǒng)重量：46kg</p><p>　　計標準：AS/NZS 1170</p><p>　　使用壽命：設計使用壽命25年，質量保證10年</p><p><b>　　圖5.2組件支架</b></p>&l

51、t;p>　　第6章 光伏系統(tǒng)的其他組成部分</p><p><b>　　6.1逆變器的選擇</b></p><p>　　逆變器是把直流電能轉變成交流電（一般為220v50HZ正弦或方波）。通俗的講，逆變器是一種將直流電（DC）轉化為交流電（AC）的裝置，如圖6.1所示。它由逆變橋、控制邏輯和濾波電路組成。逆變器在工作時其本身也要消耗一部分電力，因此，它的輸入功率

52、要大于它的輸出功率。逆變器的效率即是逆變器輸入功率與輸出功率之比。常見類型有中小功率逆變器、多重串聯(lián)型逆變器、車載逆變器等。</p><p>　　在該系統(tǒng)采用的是江蘇林洋的WI100-120 圖6.1 逆變器</p><p>　　S-220-50型逆變器其參數(shù)如表6.1所示：</p><p>　　6.1逆變器的參數(shù) </p><p>

53、<b>　　6.2配電柜</b></p><p>　　配電柜（或配電箱）是按電氣接線要求將開關設備、測量儀表、保護電器和輔助設備組裝在封閉或半封閉金屬柜中或屏幅上，構成低壓配電裝置。除安裝面外，其它所有側面都被封閉起來。這種柜子的開關、保護和監(jiān)測控制等電氣元件，均安裝在一個用鋼或絕緣材料制成的封閉外殼內，可靠墻或離墻安裝。柜內每條回路之間可以不加隔離措施，也可以采用接地的金屬板或絕緣板進行隔

54、離。通常門與主開關操作有機械聯(lián)鎖。另外還有控制臺，面板上裝有控制、測量、信號等電器，正常運行時可借助手動或自動開關接通或分斷電路。故障或不正常運行時借助保護電器切斷電路或報警。</p><p><b>　　6.3防雷接地</b></p><p>　　具有BIPV系統(tǒng)的建筑應采取防雷措施，其防雷等級分類及防雷措施應遵守現(xiàn)行國家標準《建筑物防雷設計規(guī)范》GB 50057的

55、相關規(guī)定。</p><p>　　防直擊雷措施：直擊雷是指直接落在太陽能光伏方陣、低壓配電路、電器設備及其配線等處，以及在七近旁的雷擊。防直擊雷的基本措施是安裝避雷針。</p><p>　　防感應雷措施：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的雷電浪涌入侵途徑，除了太陽能光伏方陣外，還有配電線路、接地線以及它的組合。從接電線侵入是由于近旁的雷擊使大地電位上升，相對比電源高，從而產生從接地線向電源反向電流引起的。

56、系統(tǒng)應采取以下措施：</p><p>　　1） 在接線箱內及配電盤內安裝避電器AC220V（內設切斷裝置）</p><p>　　2） 在太陽能光伏方陣的主要回路內安裝浪涌保護器</p><p><b>　　3）接地要求</b></p><p>　　光伏系統(tǒng)和并網(wǎng)接口設備的防雷和接地措施，應符合《光伏（PV）發(fā)電系統(tǒng)過電壓

57、保護-導則》SJ/T 11127的相關規(guī)定。</p><p>　　1） 防雷接地：包括避雷針，避雷帶以及抵押避雷器，外線出線桿上的瓷瓶鐵腳以及連接架空線路的電纜金屬外皮。</p><p>　　2） 工作接地：逆變器，蓄電池的中性點，電壓互感器的二次線圈。</p><p>　　3） 保護接地：光伏組件機架、控制器、逆變器、配電瓶外殼、蓄電池支架、電纜外皮、穿線金屬管道

58、的外皮等。</p><p>　　4） 屏蔽接地：電子設備的金屬屏蔽。</p><p>　　5） 重復接地：低壓架空線路上，每隔1Km處接地；接閃器可以采用12mm圓鋼，如果采用避雷帶，則使用圓鋼或扁鋼，圓鋼直徑不小于48mm，厚度應該不小于4mm，引下線采用圓鋼或者扁鋼，宜優(yōu)先采用圓鋼直徑不小于8mm，扁鋼的截面積不應該小于4mm。</p><p><b>

59、;　　第7章 發(fā)電估算</b></p><p><b>　　7.1發(fā)電量的估算</b></p><p>　　由新余市每天的平均有效時間5h，則每天的：</p><p>　　發(fā)電量=組件總功率×0.7×每天有效時間=9760×0.7×5h=34160Wh</p><p>

60、　　式中0.7是充電過程中的，太陽電池組件的實際使用功率.</p><p>　　每天的發(fā)電量34160Wh,也就相當于34.16度電。一年按365天來算的話，則年發(fā)電量=每天發(fā)電量×365天=34.16×365=12468.4度電</p><p>　　20年的發(fā)電估算量如下表7.1所示</p><p>　　表7.1所示20年的發(fā)電估算量</

61、p><p><b>　　第8章 技術美學</b></p><p>　　該設計利用建筑屋頂采光性好好的特點，安裝太陽能電池板，從建筑美學的觀點，采用深藍色太陽能電池板作為坡度屋頂和八角亭陽光房的屋頂，與白色外墻搭配，美觀大方，屋頂太陽能電池板光伏效應為別墅模型提供充足的綠色能源。利用光導技術，在屋頂安裝聚光透鏡，通過光纖將陽光直接導入房間、客廳和車庫的水晶燈，使得屋內陽光明

62、媚，因為太陽的波譜范圍寬，通過分光技術還可以將太陽光的紫外線用于室內某些特殊場合，起到消毒殺菌的作用。在不斷改進建筑外墻、外窗的保溫性能后，進一步加強屋頂保溫隔熱性能。設計中采取屋頂綠化措施，以降低夏季太陽輻射。另外，在屋頂花園置有陽光間，外有木格柵，夏季草木茂盛，攀緣植物附著木格柵以房間熱量的吸收，冬季，植物凋敝，充分的陽光可射入室內，如圖8.1所示。</p><p><b>　　圖8.1別墅實物圖&

63、lt;/b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 邢運民，陶永紅.現(xiàn)代能源與發(fā)電技術，西安:西安電子科技大學出版社，2007</p><p>　　[2l王長貴.中國太陽光伏發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀與未來展望.陽光能源，2004，(4):4一17</p><p>　　[3J嚴陸光，我國大規(guī)模

64、非水可再生能源發(fā)電的前景.電器工業(yè)，2009，(5):6一10</p><p>　　[4]沈輝，曾祖勤.太陽能光伏發(fā)電技術.北京:化學工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[5]龍文志.太陽能光伏建筑一體化.建筑技術，2009，40(9):835一839</p><p><b>　　課程設計心得體會</b></p><p

65、>　　經(jīng)過了一個多月的學習和查找資料，在吳閏生老師的悉心指導和嚴格要求下， 我們終于完成了《太陽能光伏建筑一體化工程設計與案例》的課程設計。記得在剛接到這個課題時，老師就告訴我們要我們好好準備，因為這個課程設計還是有一定的難度的，需要我們每個人花大量的時間和精力去完成，由于對課程設計的具體格式及內容不是很了解，我們都有些茫然不知所措。于是我們給自己提出了第一個問題：設計好一個課程設計需要什么具體的專業(yè)知識？帶著這個疑問我們開始了獨

66、立地學習。去圖書館查閱相關資料、上網(wǎng)去了解太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)有關設計與施工的最新動向，漸漸頭腦中關于該論題的概念清晰了起來。</p><p>　　在這次的課程設計中，它鍛煉了我的思考能力，能用所學知識設計生活中的東西，也讓我加深了對光伏發(fā)電系統(tǒng)的了解，并對一些光伏組件、蓄電池、光伏控制器有了一個全面的認識，也認識到了小小的光伏發(fā)電系統(tǒng)對人類生活的影響，使人們逐漸在走入綠色環(huán)保的時代。</p><

67、;p>　　對于這次畢業(yè)設計，依然存在很多不合理的地方，例如蓄電池依然存在諸多弊端，首先因充電次數(shù)限制蓄電池的壽命，其次，化學結構影響充電電流的閑著，繼而限制充電時間，使得充電效率受限，最后，不屬于環(huán)保能源。因受到內部工作的溫度效應和外界溫度變化的不穩(wěn)定性，控制器溫度調節(jié)依然有問題。</p><p>　　雖然我們的設計作品不是很成熟，即使借鑒前人的很多資料仍然還有很多不足之處，但我們仍然心里有一種莫大的幸福感