太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉晉達(dá)

摘要：太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在工程建筑中應(yīng)用的主要形式是在建筑結(jié)構(gòu)外部安裝太陽(yáng)能光伏發(fā)電方陣，能夠?yàn)閰^(qū)域建筑中的居民提供日常所需的電能。由于發(fā)電結(jié)構(gòu)主要建設(shè)在建筑結(jié)構(gòu)頂端，有效節(jié)約了城市土地資源占有率，實(shí)現(xiàn)單位面積利用率擴(kuò)大化，促進(jìn)城市化發(fā)展全面進(jìn)步。在本文研究中將針對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑電氣中的應(yīng)用要點(diǎn)、應(yīng)用措施進(jìn)行全面分析，力求能夠通過(guò)清潔能源使用，提升我國(guó)城市建設(shè)的整體水平。

關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能;光伏發(fā)電;建筑電氣節(jié)能

現(xiàn)階段，太陽(yáng)能在建筑領(lǐng)域中主要應(yīng)用在太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能發(fā)電、太陽(yáng)能空調(diào)等方面，具有理想的節(jié)能環(huán)保效果。隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約、綠色建筑等理論相繼提出，太陽(yáng)能資源成為了利用率較高的清潔能源之一，受到眾多建筑企業(yè)的青睞，并且進(jìn)一步擴(kuò)展了太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用范疇，為建筑領(lǐng)域發(fā)展注入了新鮮血液，促進(jìn)其全面提升。

一、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑電氣中的應(yīng)用要點(diǎn)

（一）電池板的傾角

電池板的傾角與太陽(yáng)能發(fā)電方陣建設(shè)區(qū)域的自然環(huán)境、氣候情況、光照水平等具有十分密切的聯(lián)系，計(jì)算電池板的傾角為了能夠最大化吸收陽(yáng)光，獲得理想的電能。然而，科學(xué)的傾角卻難以保障太陽(yáng)能發(fā)電方陣的美觀性，這一矛盾在當(dāng)下是難以避免的，仍需要技術(shù)人員進(jìn)一步研究。

（二）電學(xué)性能的配合

通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)外墻的面積、結(jié)構(gòu)大小不，在獲取陽(yáng)光、轉(zhuǎn)化電能的過(guò)程中難以保障區(qū)域內(nèi)部的電能供應(yīng)穩(wěn)定。針對(duì)這種情況可以將建筑結(jié)構(gòu)的外部平面進(jìn)行區(qū)域劃分，盡量確保每一個(gè)單位面積中的電能供應(yīng)穩(wěn)定，便于技術(shù)人員統(tǒng)一調(diào)節(jié)。

（三）電池板的能耗

電池板在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中也需要消耗一定電能，若自身電能消耗量過(guò)大，則輸出的能源就會(huì)隨之下降，影響區(qū)域供電的整體基數(shù)。

（四）周邊環(huán)境

周圍環(huán)境對(duì)供電的影響因素主要是溫度、濕度、光照、周圍建筑物遮擋等，都會(huì)影響太陽(yáng)能光伏發(fā)電的最終效果。

（五）負(fù)載用電情況

負(fù)載用電量直接決定光伏發(fā)電站中電池板的數(shù)量和大小。在無(wú)人氣象站、通信中轉(zhuǎn)站中的電池板可選擇復(fù)雜用電略小的型號(hào)，而在住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)則需要根據(jù)用電情況酌情選擇。

（六）太陽(yáng)能電池的強(qiáng)度

太陽(yáng)能電池的強(qiáng)度也是光伏發(fā)電站建設(shè)過(guò)程中需要詳細(xì)計(jì)算的部分，由于建筑外觀使用的幕墻面板和采光屋頂?shù)墓夥M件強(qiáng)度要求不同，需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的具體情況進(jìn)行研究和分析，選擇性價(jià)比最佳的太陽(yáng)能的電池。

二、太陽(yáng)能促進(jìn)綠色建筑發(fā)展的有效措施

（一）推廣適宜的太陽(yáng)能技術(shù)

太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的能源消耗較低，對(duì)環(huán)境的影響因素較弱，但是其實(shí)施成本較高，零部件的造價(jià)不菲，導(dǎo)致難以在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施。為了擴(kuò)展太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的使用范疇，降低造價(jià)成本，在全國(guó)范圍內(nèi)自然條件允許的區(qū)域內(nèi)推廣太陽(yáng)能發(fā)電，需要進(jìn)一步深化分析太陽(yáng)能技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，力求能夠獲得性價(jià)比最佳的發(fā)電效果。通過(guò)優(yōu)化太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，能夠以最小的成本消耗、最低的環(huán)境污染，獲取最為理想的發(fā)電效果，建立清潔能源利用理念、綠色建筑建設(shè)方式，在城市化發(fā)展、資源利用方面尋找人與自然和諧統(tǒng)一的關(guān)鍵點(diǎn)。

例如，在使用太陽(yáng)能熱水器的過(guò)程中，可適當(dāng)添加智能化因素，降低人工操控的比重，確保太陽(yáng)能設(shè)備在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用效果優(yōu)良。在宣傳太陽(yáng)能產(chǎn)品的同時(shí)，可滲透智能化、環(huán)?；?、高效率、高質(zhì)量的因素，提升居民對(duì)太陽(yáng)能設(shè)備的認(rèn)知程度，強(qiáng)化其選擇趨向，進(jìn)一步提高太陽(yáng)能產(chǎn)品在市場(chǎng)中的份額和地位。

（二）實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式和被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑

在現(xiàn)階段綠色建筑的發(fā)展過(guò)程中，太陽(yáng)能采暖設(shè)備有主動(dòng)式和被動(dòng)式兩種。主動(dòng)式設(shè)備指的是建立專門的太陽(yáng)能采集裝飾，將熱量傳遞到區(qū)域內(nèi)的家家戶戶，實(shí)現(xiàn)能源資源的合理利用。但是太陽(yáng)能出現(xiàn)的頻率存在波動(dòng)，難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的采集和轉(zhuǎn)換，時(shí)間階段、自然因素都是難以預(yù)測(cè)的影響因子，導(dǎo)致后續(xù)分配過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)“厚此薄彼”的不良現(xiàn)象。且現(xiàn)階段對(duì)太陽(yáng)能資源實(shí)現(xiàn)平均分配的難度較大、過(guò)程較復(fù)雜，技術(shù)水平要求極高，會(huì)導(dǎo)致成本資金增加、能源利用單位價(jià)格上漲。

被動(dòng)式太陽(yáng)能建筑在不改變其他輔助能源的基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑方位、建筑構(gòu)建的基本情況，能夠通過(guò)改變自身構(gòu)造從而避免追加常規(guī)能源來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)氣溫，其集熱方式。并且這一技術(shù)在維護(hù)、運(yùn)行、成本價(jià)格方面都十分理想，與消費(fèi)者的心理預(yù)期相差較小，節(jié)能效果并未受到影響。鑒于此，在現(xiàn)階段綠色建筑發(fā)展的過(guò)程中需要強(qiáng)化被動(dòng)式太陽(yáng)能的應(yīng)用，將主動(dòng)式技術(shù)作為保障與輔助，能夠進(jìn)一步增強(qiáng)建筑內(nèi)部太陽(yáng)能利用率，提高太陽(yáng)能技術(shù)推廣的可行性。

（三）推進(jìn)光伏建筑一體化

太陽(yáng)能在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用關(guān)鍵點(diǎn)便是太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)化的過(guò)程。為了實(shí)現(xiàn)光伏建設(shè)一體化，需要將光電材料與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相結(jié)合，使得太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而來(lái)的電能與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、建筑外觀材料互相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)良好的發(fā)電效果。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段可將其安裝在屋頂、側(cè)墻、窗戶等區(qū)域，盡量保障供電穩(wěn)定性，最大化利用光電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)能源供給。

結(jié)論

根據(jù)上述內(nèi)容可知，太陽(yáng)能應(yīng)用在建筑領(lǐng)域中具有極強(qiáng)的可再生、便捷性、靈活熊，能夠有效降低傳統(tǒng)工程建筑中的電能消耗，與綠色建筑、資源節(jié)約等理念相適應(yīng)，減少建筑工程的能源消耗、降低礦石燃料的使用比重，進(jìn)而能夠?yàn)槿藗儎?chuàng)建一個(gè)健康、環(huán)保的生活環(huán)境。可見(jiàn)，太陽(yáng)能在工程建筑中的使用具有極強(qiáng)的實(shí)施效果，能夠進(jìn)一步降低能源消耗，提升建筑工程經(jīng)濟(jì)效益，可在日后建筑領(lǐng)域的發(fā)展中利用和優(yōu)化。

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