太陽能光伏光熱一體化建筑應(yīng)用分析

1、太陽能光伏光熱一體化建筑應(yīng)用分析太陽能光伏光熱一體化建筑應(yīng)用分析點(diǎn)擊次數(shù)：384來源網(wǎng)站：發(fā)布時(shí)間：20110406【核心提示】太陽能在我國(guó)已經(jīng)發(fā)展了幾十年，在建筑中的應(yīng)用可分為光熱利用和光電利用兩種。但到目前為止，太陽能在建筑中的普及率連10%都不到，且基本僅限于光熱領(lǐng)域。這么低的利用率，還大量集中在光熱領(lǐng)域中的最末端產(chǎn)品——屋頂太陽能熱水器。太陽能光伏建筑一體化近年來成為研究開發(fā)的熱點(diǎn)，也出現(xiàn)了大量的成功示范工程。本文試圖對(duì)太陽能光

2、伏一體化的實(shí)現(xiàn)方法并在建筑上的應(yīng)用進(jìn)行探索與研究，提出一種新型的建筑節(jié)能應(yīng)用方式。一、引言一、引言隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于常規(guī)能源的消耗不斷加劇，諸如煤炭、石油、天然氣等能源的消耗呈不斷上升趨勢(shì)。日益增長(zhǎng)的需求導(dǎo)致各種能源過度開采，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成惡劣影響，目前各國(guó)都在致力于開發(fā)新能源。太陽能是永不枯竭的綠色能源，是21世紀(jì)最具開發(fā)潛力、最清潔環(huán)保的能源之一。我們知道，在所有的能源消耗中，建筑物的建設(shè)與運(yùn)行大約占了其中的50%。因

3、此，如何開發(fā)環(huán)保節(jié)能建筑成為各國(guó)科學(xué)家共同研究的課題。毫無疑問，若能將太陽能與建筑結(jié)合起來，將是降低建筑能耗的最佳途徑。太陽能在建筑中的應(yīng)用可分為光熱利用和光電利用兩種。光熱利用主要是用太陽能采暖和制冷，進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)；光電技術(shù)利用則是太陽能發(fā)電，為建筑物提供照明用電等。太陽能光電技術(shù)在建筑中的應(yīng)用由于成本較高，在大部分國(guó)家都還沒有普及。而光熱技術(shù)成本相對(duì)較低，適合批量生產(chǎn)及商業(yè)化動(dòng)作，在很多發(fā)達(dá)國(guó)家已得到廣泛的普及。將太陽能光伏光熱一體

4、化系統(tǒng)應(yīng)用在現(xiàn)代建筑上，將是未來建筑節(jié)能的重要方向之一。二、太陽能光伏光熱一體化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)二、太陽能光伏光熱一體化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)1.太陽能電池組件結(jié)構(gòu)及工作原理太陽能電池組件主要以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)制作，基本結(jié)構(gòu)包括框體及設(shè)置于框體內(nèi)的組件結(jié)構(gòu)。其中，組件結(jié)構(gòu)包括透光的前表面玻璃基片、透明密封件（如EVA膠）、電池片及背封薄膜（后表面保護(hù)部件，如PVF聚氟乙烯、TPTTPE）等。工作原理是太陽光透過基片照射在光電產(chǎn)生器件上，光電產(chǎn)生器件通過光

5、電效應(yīng)直接將光能轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)與電池組件配套使用的光伏接線盒，將電能輸出后使用。太陽能電池在將光能轉(zhuǎn)換成電能的過程中，并不是將全部的光能的都轉(zhuǎn)換成電能。理論研究表明，單極單晶硅材料的太陽能電池在0℃時(shí)的轉(zhuǎn)換效率的理論物理極限為30%。在光強(qiáng)一定的條件下，當(dāng)硅電池自身溫度升高時(shí)輸出功率將下降。在實(shí)際應(yīng)用中，標(biāo)準(zhǔn)條件下，晶體硅電池平均效率在15%上下。也就是說，太陽能電池只能將15%的光能轉(zhuǎn)換成可用電能，其余的85%都被轉(zhuǎn)化為熱能。在轉(zhuǎn)換過

6、程中，隨著熱能的增加，電池溫度不斷升高，除了光電轉(zhuǎn)換效率大大降低外，太陽能電池的使用壽命也將縮短。為使太陽能電池組件能長(zhǎng)久地正常工作，現(xiàn)有技術(shù)中，在框體外加設(shè)散熱裝置（類似于水冷、氣冷等散熱系統(tǒng)，通過循環(huán)水或循環(huán)氣吸熱，達(dá)到散熱目的）。但熱能亦是太陽能電池組件吸收太陽輻射能源的一部分，若能將該部分能源取出并收集，加以利用，而非將其視為需消散的有害熱量，便能達(dá)到充分利用能源的目的，且拓寬了太環(huán)境溫度Ts，工作電壓U，工作電流I。每5分鐘采