光电幕墙及光电屋顶

来源:中国建筑装饰网　作者:龙文志　日期:2007-1-15 　页面功能【字体：大中小】【打印】【投稿】【评论】

4.3  光电幕墙（屋顶）光电面积计算举例：
[已知]：
（一）室内用电负载：
① 设备一台，日均耗电640 W•h；
② 8W日光灯6盏，平均每天照明3 h；
③ 标称功率60W彩电，平均每天收看2 h。
（二）幕墙所在地：北京。
（三）选用旭格集团或上海东连公司提供的单晶硅光电板。
（四）光电阵列与地平面倾角为90°，幕墙方向南。
[求]：光电幕墙的光电面积。
[解]：
　　（一）负载用量计算
根据室内负载用电要求，日均耗电量Pd为：
Pa=640W•h +8×6×3 W•h +60×2 W•h
=904 W•h
以全年工作280d计算全年的耗电总量Pd为：
Pa = 904×280×3600WS/a
=911×106 WS/a
=911×106 J/a
　　（二）光电幕墙全年的产生电能与室内负载全年消耗的电能相等，则根据式（1）得：
PS= Pa =H×A×η×K

查图3：北京地区全年㎡太阳能总辐射能约为：H=50MJ/m2a= 5000×106J/㎡•a
单晶硅光电板的效率η=12%
依照4.2节的建议参考数据：
K=K1•K2•K3•K4•K5•K6
=0.8×0.9×0.9×0.95×0.85×0.68
=0.355
则：
选用旭格集团或上海东连公司的光电板，
规格：1003mm×760mm共计8块
则实际光电板的面积为：1.03m×0.76m×8≈6.3㎡
满足设计要求

5  光电幕墙（屋顶）安装与维护
　　5.1  安装地点要选择光照比较好，周围无高大的物体遮挡太阳光照地方，当安装面积较大的光电板时，安装地方要适当宽阔一些，避免碰损光电板。

　　5.2  通常光电板总是朝向赤道，在北半球其表面朝南，在南半球其表面朝北。

　　5.3  为了更好利用太阳能，并使光电板全年接受太阳辐射量比较均匀，一般将其倾斜放置，光电电池阵列表面与地平面的夹角称为阵列倾角。

　　5.4  当阵列倾角不同时，各个月份光电板表面接受到太阳辐射量差别很大。有的资料认为：阵列倾角可以等于当地的纬度，但这样又往往会使夏季光电阵列发电过多而造成浪费，而冬天则由于光照不足而造成亏损。也有些资料认为：所取阵列倾角应使全年辐射量最弱的月份能得到最大的太阳辐射量，但这样又往往会使夏季削弱过多而导致全年得到的总辐射量偏小。在选择阵列倾角，应综合考虑太阳辐射的连续性，均匀性和冬季极大性等因素。大体来说，在我国南方地区，阵列倾角可比当地纬度增加10°～15°；在北方地区，阵列倾角可比当地纬度增加5°～10°。

　　5.5  光电幕墙（屋顶）的导线布线要合理，防止因布线不合理而漏水，受潮，漏电，进而腐蚀光电电池，缩短其寿命；为了防止夏天温度较高影响光电电池的效率，提高光电板寿命，还应注意光电板的散热。

　　5.6  光电幕墙（屋顶）安装还应注意以下几点：
　　安装时最好用指南针确定方位，光电板前不能有高大建筑物或树木等遮蔽阳光。
仔细检查地脚螺钉是否结实可靠，所有螺钉、接线柱等均应拧紧，不能有松动。
光电幕墙和光电屋顶都应有有效的防雷、防火装置和措施。必要时还要设置驱鸟装置。
　　安装时不要同时接触光电板的正负两极，以免短路烧坏或电击，必要时可用不透明材料覆盖后接线、安装。
　　安装光电板时，要轻拿轻放，严禁碰撞、敲击，以免损坏。注意组件、二极管、蓄电池、控制器等电器极性不要接反。

　　5.7  光电幕墙（屋顶）每年至少进行两次常规性检查，时间最好在春天和秋天。在检查的时候，首先检查各组件的透明外壳及框架，有无松动和损坏。可用软布、海绵和淡水对表面进行清洗除尘，最好在早晚清洗，避免在白天较热的时候用冷水冲洗。
除了定期维护之外，还要经常检查和清洗，遇到狂风、暴雨、冰雹、大雪等天气应及时采取防护措施，并在事后进行检查，只有检查合格后再正常使用。
光电幕墙（屋顶）在中国的大规模推广应用，除了有关研究开发机构及公司企业进一步努力之外，很重要的一个方面，还需要政府有关机构和部门对其重要性和迫切性进一步提高认识，进一步扩展其战略规划和发展计划，进一步制订有效的扶持政策和措施，进一步加强指导和引导，使光电幕墙、光电屋顶在不太长的时间内，大规模合理应用，大规模健康发展。

主要参考文献
1．刘荣主编.自然能源供电技术.北京：科学出版社
2．主编：雷永泉. 副主编：万群、石永康.新能源材料.天津：天津大学出版社
3．文/左元淮，林琼辉，王疏君.晶体硅太阳电池.台湾电子月刊第六卷二月专辑
4．陈泽民主编.近代物理与高技术物理基础.北京：清华大学出版社
5．德国旭格集团.用光电材料构造幕墙和发电
6．SGG PROSOL；BUILDING INTEGRETED PHOTOVOLTAIC  SOLUTIONS
7．IN DETAIL BUILDING SKINS CONCEPTS LAYERS MATERIALS Birkhauser- Publishers for Architecture Basel•Boston•Berlin

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