4.3 光電幕墻(屋頂)光電面積計算舉例:
[已知]:
(一)室內用電負載:
①
設備一臺,日均耗電640 W•h;
② 8W日光燈6盞,平均每天照明3 h;
③ 標稱功率60W彩電,平均每天收看2 h。
(二)幕墻所在地:北京。
(三)選用旭格集團或上海東連公司提供的單晶硅光電板。
(四)光電陣列與地平面傾角為90°,幕墻方向南。
[求]:光電幕墻的光電面積。
[解]:
(一)負載用量計算
根據室內負載用電要求,日均耗電量Pd為:
Pa=640W•h +8×6×3 W•h +60×2 W•h
=904 W•h
以全年工作280d計算全年的耗電總量Pd為:
Pa = 904×280×3600WS/a
=911×106 WS/a
=911×106 J/a
(二)光電幕墻全年的產生電能與室內負載全年消耗的電能相等,則根據式(1)得:
PS= Pa =H×A×η×K
查圖3:北京地區全年㎡太陽能總輻射能約為:H=50MJ/m2a= 5000×106J/㎡•a
單晶硅光電板的效率η=12%
依照4.2節的建議參考數據:
K=K1•K2•K3•K4•K5•K6
=0.8×0.9×0.9×0.95×0.85×0.68
=0.355
則:
選用旭格集團或上海東連公司的光電板,
規格:1003mm×760mm共計8塊
則實際光電板的面積為:1.03m×0.76m×8≈6.3㎡
滿足設計要求
5 光電幕墻(屋頂)安裝與維護
5.1 安裝地點要選擇光照比較好,周圍無高大的物體遮擋太陽光照地方,當安裝面積較大的光電板時,安裝地方要適當寬闊一些,避免碰損光電板。
5.2 通常光電板總是朝向赤道,在北半球其表面朝南,在南半球其表面朝北。
5.3 為了更好利用太陽能,并使光電板全年接受太陽輻射量比較均勻,一般將其傾斜放置,光電電池陣列表面與地平面的夾角稱為陣列傾角。
5.4 當陣列傾角不同時,各個月份光電板表面接受到太陽輻射量差別很大。有的資料認為:陣列傾角可以等于當地的緯度,但這樣又往往會使夏季光電陣列發電過多而造成浪費,而冬天則由于光照不足而造成虧損。也有些資料認為:所取陣列傾角應使全年輻射量最弱的月份能得到最大的太陽輻射量,但這樣又往往會使夏季削弱過多而導致全年得到的總輻射量偏小。在選擇陣列傾角,應綜合考慮太陽輻射的連續性,
均勻性和冬季極大性等因素。大體來說,在我國南方地區,陣列傾角可比當地緯度增加10°~15°;在北方地區,陣列傾角可比當地緯度增加5°~10°。
5.5 光電幕墻(屋頂)的導線布線要合理,防止因布線不合理而漏水,受潮,漏電,進而
腐蝕光電電池,縮短其壽命;為了防止夏天溫度較高影響光電電池的效率,提高光電板壽命,還應注意光電板的散熱。
5.6 光電幕墻(屋頂)安裝還應注意以下幾點:
安裝時最好用指南針確定方位,光電板前不能有高大建筑物或樹木等遮蔽陽光。
仔細檢查地腳
螺釘是否結實可靠,所有螺釘、接線柱等均應擰緊,不能有松動。
光電幕墻和光電屋頂都應有有效的
防雷、
防火裝置和措施。必要時還要設置驅鳥裝置。
安裝時不要同時接觸光電板的正負兩極,以免短路燒壞或電擊,必要時可用不透明材料覆蓋后接線、安裝。
安裝光電板時,要輕拿輕放,嚴禁碰撞、敲擊,以免損壞。注意組件、二極管、蓄電池、控制器等電器極性不要接反。
5.7 光電幕墻(屋頂)每年至少進行兩次常規性檢查,時間最好在春天和秋天。在檢查的時候,首先檢查各組件的透明外殼及框架,有無松動和損壞。可用軟布、海綿和淡水對表面進行清洗除塵,最好在早晚清洗,避免在白天較熱的時候用冷水沖洗。
除了定期維護之外,還要經常檢查和清洗,遇到狂風、暴雨、冰雹、大雪等天氣應及時采取防護措施,并在事后進行檢查,只有檢查合格后再正常使用。
光電幕墻(屋頂)在中國的大規模推廣應用,除了有關研究開發機構及公司企業進一步努力之外,很重要的一個方面,還需要政府有關機構和部
門對其重要性和迫切性進一步提高認識,進一步擴展其戰略規劃和發展計劃,進一步制訂有效的扶持政策和措施,進一步加強指導和引導,使光電幕墻、光電屋頂在不太長的時間內,大規模合理應用,大規模健康發展。
主要參考文獻
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2.主編:雷永泉. 副主編:萬群、石永康.
新能源材料.天津:天津大學出版社
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4.陳澤民主編.近代物理與高技術物理基礎.北京:清華大學出版社
5.德國旭格集團.用光電材料構造幕墻和發電
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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