【摘要】：近年來(lái)，隨著環(huán)境問(wèn)題和能源枯竭問(wèn)題的日益嚴(yán)重，以及建筑能耗在社會(huì)總能耗中比例的逐年上漲，如何利用清潔可再生能源來(lái)降低建筑耗能成為社會(huì)共同話題。太陽(yáng)能光伏建筑一體化技術(shù)成功利用光伏發(fā)電來(lái)給建筑物提供電力達(dá)到降低建筑能耗的效果。太陽(yáng)能光伏組件與建筑外墻結(jié)合后，組件工作時(shí)背部產(chǎn)生的高溫會(huì)打破原有維護(hù)結(jié)構(gòu)的能量平衡。本文依托交通運(yùn)輸部科技項(xiàng)目《寒冷地區(qū)高速公路沿線設(shè)施低碳關(guān)鍵技術(shù)研究及示范》項(xiàng)目，主要針對(duì)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)應(yīng)用于建筑外墻上時(shí)，所引起的墻體溫度應(yīng)力、室內(nèi)熱環(huán)境的改變，以及不同的建筑墻體對(duì)光伏系統(tǒng)發(fā)電效率的影響進(jìn)行研究。 當(dāng)太陽(yáng)能電池板應(yīng)用在不同建筑外墻上時(shí)，因墻體材料熱物性的差異會(huì)對(duì)組件的工作性能產(chǎn)生影響。論文通過(guò)背部墻體試驗(yàn)對(duì)光伏組件在鋼筋混凝土墻和普通粘土磚墻上的光電轉(zhuǎn)換效率、方陣平均效率等進(jìn)行評(píng)價(jià)。得出夏季放置在混凝土墻體上光伏組件的光電轉(zhuǎn)換效率比放置在普通粘土磚墻上高出4.8%。 論文通過(guò)試驗(yàn)與有限元模擬相結(jié)合的方法，研究光伏系統(tǒng)對(duì)鋼筋混凝土墻體內(nèi)部溫度場(chǎng)和溫度應(yīng)力的影響。研究表明光伏組件的遮光性會(huì)降低墻體內(nèi)部溫度，平均降低0.58℃，變化不明顯；但是由于改變了原有墻體內(nèi)溫度分布情況，使得光伏板背部墻體內(nèi)沿墻體寬度方向的溫度拉應(yīng)力平均增大1.1-1.4倍，作用時(shí)間延長(zhǎng)2-4小時(shí)。有可能降低結(jié)構(gòu)的正常使用性能。 利用DeST軟件對(duì)一擬應(yīng)用光伏技術(shù)的建筑進(jìn)行全年室內(nèi)熱環(huán)境模擬，得出冬夏兩季典型房間自然室內(nèi)溫度分布情況、以及建筑全年負(fù)荷情況。得出光伏組件能使建筑全年節(jié)省空調(diào)耗能25%。并對(duì)有太陽(yáng)能電池板覆蓋的南立面墻體進(jìn)行有限元溫度應(yīng)力模擬。
【圖文】：

太 陽(yáng)能是一種古老的能源，早在人類(lèi)出現(xiàn)之前，它既已存在。從古以來(lái)，聰慧的人類(lèi)就懂得利用太陽(yáng)能來(lái)為自己服務(wù)。早在兩千多年以前的戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，古人就通過(guò)四面鏡聚焦太陽(yáng)光來(lái)生火，利用陽(yáng)光晾曬各種食物。1615 年，法國(guó)工程師所羅門(mén)成功發(fā)明出世界上第一臺(tái)由太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。在 1615-1900 年期間，各國(guó)的太陽(yáng)能愛(ài)好者研究制造了多臺(tái)以太陽(yáng)能為動(dòng)力裝置的儀器。到二十世紀(jì)七十年代，進(jìn)入短暫的太陽(yáng)能過(guò)開(kāi)發(fā)利用的高潮。到 80 年代初，由于太陽(yáng)能技術(shù)缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，全球?qū)μ?yáng)能的開(kāi)始利用逐漸進(jìn)入低谷[13]。直到進(jìn)入二十世紀(jì)，，由于大量燃燒礦物能源所引發(fā)的環(huán)境和社會(huì)問(wèn)題日益嚴(yán)重，人們開(kāi)始把目光又轉(zhuǎn)向清潔能源—太陽(yáng)能。從 1992 年以后，世界太陽(yáng)能利用進(jìn)入一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。目前，人類(lèi)直接利用太陽(yáng)能還處于初級(jí)階段。世界上對(duì)太陽(yáng)能的利用方式可分為三種：太陽(yáng)能光熱應(yīng)用、太陽(yáng)能光伏應(yīng)用以及太陽(yáng)能的光化學(xué)利用。

太陽(yáng)能光熱應(yīng)用可分為：低溫?zé)釕?yīng)用、目前，太陽(yáng)能光熱應(yīng)用主要集中于中低溫應(yīng)用。光熱：光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、熱能利用系統(tǒng)。前者為形式各異的太戶(hù)的使用功能而設(shè)計(jì)的各種用熱終端。最廣泛的光熱有諸如建筑供暖、太陽(yáng)灶、太陽(yáng)能溫室、材料熔煉、調(diào)系統(tǒng)等，見(jiàn)圖 1.1 所示。水系統(tǒng)是太陽(yáng)能熱應(yīng)用中最具經(jīng)濟(jì)價(jià)值、技術(shù)相對(duì)成主要的應(yīng)用產(chǎn)品，也是在中國(guó)最早研發(fā)并形成產(chǎn)業(yè)化熱系統(tǒng)通常安裝在屋頂或墻面、陽(yáng)臺(tái)欄板等地方，不用上沒(méi)有危險(xiǎn)，平均使用壽命至少能達(dá)到十年以上。能熱收集器、蓄水箱、管道及水動(dòng)力裝置等組成，如能熱水器主要有：悶曬式、真空管式、聚光式、熱管因其適用地區(qū)廣而得到廣泛的應(yīng)用，在市場(chǎng)占有較大
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：TU18

【參考文獻(xiàn)】

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1 高軍武;陶崇勃;;國(guó)內(nèi)外太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)狀況與發(fā)展趨勢(shì)[J];電氣技術(shù);2009年08期

2 郭海;;太陽(yáng)能光伏建筑一體化的分析與設(shè)計(jì)[J];電氣技術(shù);2011年07期

3 靳靜;顧承紅;艾芊;奚玲玲;;城市光伏建筑一體化[J];低壓電器;2007年08期

4 李志斌;魏亞威;湯棟;范瀠丹;周波;趙子蘭;;上海世博會(huì)中國(guó)館電力供應(yīng)的保障措施[J];上海電力學(xué)院學(xué)報(bào);2010年02期

5 盛謙;;混凝土導(dǎo)熱系數(shù)試驗(yàn)研究[J];大眾科技;2009年08期

6 李衛(wèi)民;郭金川;孫秀泉;周彬;;輻照強(qiáng)度及溫度對(duì)雙層異質(zhì)結(jié)有機(jī)光伏器件性能的影響[J];發(fā)光學(xué)報(bào);2011年07期

7 王斯成;光伏發(fā)電的前景和問(wèn)題[J];國(guó)際電力;1997年04期

8 那嘉;湯紅運(yùn);;淺談太陽(yáng)能光伏建筑一體化[J];建材世界;2010年05期

9 王斯成;;光伏建筑的政策、技術(shù)要點(diǎn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[J];陽(yáng)光能源;2009年06期

10 孫紅萍;袁迎曙;蔣建華;程晉源;;表層混凝土導(dǎo)熱系數(shù)規(guī)律的試驗(yàn)研究[J];混凝土;2009年05期

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1 王闖;謝曉娜;吳如宏;燕達(dá);;DeST熱流計(jì)算模型開(kāi)發(fā)[A];全國(guó)暖通空調(diào)制冷2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

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1 田瑋;光伏建筑的性能優(yōu)化及其與城市微氣候的相互影響[D];天津大學(xué);2006年

2 易樺;新型PV-Trombe墻系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2007年

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1 譚艷平;太陽(yáng)能熱水器與建筑一體化設(shè)計(jì)的研究[D];浙江大學(xué);2005年

2 李齊穎;建筑中綜合應(yīng)用太陽(yáng)能系列研究[D];中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院;2005年

3 任建波;光伏屋頂形式優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)和理論研究[D];天津大學(xué);2006年

4 吳金順;屋頂綠化對(duì)建筑節(jié)能及城市生態(tài)環(huán)境影響的研究[D];河北工程大學(xué);2007年

5 朱磊;深圳市光伏幕墻技術(shù)性能與技術(shù)應(yīng)用的研究[D];重慶大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2527798