零能耗建筑的电气设计与应用

通过对零能耗建筑--中新天津生态城公屋展示中心项目的介绍,探讨零能耗建筑实现的相关技术,并着重分析光伏发电系统、微网系统、能耗计算、能耗控制以及绿色建筑标准在零能耗建筑中应用的内容.     

中国不同气候区光伏潜力分析

在零能耗建筑中,可再生能源起到至关重要的作用,而其中光伏的应用最为广泛。本文研究了我国不同气候区的光伏应用潜力。对不同气候条件、建筑高度、光伏倾角、朝向、光电转换效率等因素下的发电情况进行分析。通过TRNSYS与RETScreen模拟软件相结合计算不同地区建筑能耗与光伏发电量,并对建筑与光伏之间的匹配特性进行研究。就我国夏热冬暖地区而言,建筑朝向对零能耗建筑影响较小。青藏高原光伏贡献率可超过200%。而东南地区太阳能资源不丰富,最佳发电量为约为170 k W·h/(m2·a),同时空调能耗较高,仅通过采用光伏系统难以实现零能耗,需配合其他技术。随着建筑高度的增加,建筑实现零能耗愈发困难。仅考虑光伏系统的情况下,在太阳能资源丰富的西南地区,高层建筑才可能实现零能耗。本研究对居住建筑光伏系统在我国不同地区的应用潜力提供了理论支撑与技术指导。     

上海地区近零能耗高层住宅光伏替代率研究

近零能耗住宅建筑是在被动式超低能耗建筑的基础之上,通过对可再生能源的高效利用,尽可能实现住宅运行能耗的自给自足。其中,太阳能光伏的产能是实现近零能耗的关键。不同住宅类型的太阳能光伏产能存在很大区别,立面光伏系统的产能对于高层住宅实现近零能耗至关重要。文章以上海地区为例,建立典型高层住宅模型,利用PKPM建筑节能软件,进行能耗模拟计算;再利用PV-system软件对该住宅模型的光伏发电量进行测算,计算出其光伏发电极限值,得出模型案例在上海地区的光伏替代率和总节能率极限值。以此为拓展,计算出案例模型在不同气候区典型城市的光伏发电极限值,最后得出模型案例在各地区的光伏替代率和总节能率极限值,并以此推导各地区高层住宅实现近零能耗的可能性。     

净零能耗示范建筑光伏补能工程设计与优化

本文对净零能耗示范建筑光伏补能工程进行设计优化,该示范建筑系净零能耗建筑本体,但仍需要部分常规能源,该部分能源拟以光伏发电供应.     

光伏建筑一体化实验研究

随着我国经济持续发展,工业化水平不断提高,能源紧张的局面日益凸显。建筑耗能逐步成为节能领域关注的焦点。如何开发利用新能源及降低建筑能耗已经成为关系到国家节能减排实效的重要工作,光伏建筑一体化在利用可再生能源方面走出重要一步。本文根据测试得到的华南地区某光伏建筑一体化工程光伏系统发电、太阳辐射等数据,从发电效率等方面对该工程效果进行评价,并得到针对应用最为广泛的晶体硅组件系统发电效率与辐照度之间的拟合公式,为光伏建筑一体化的评价提供一定参考。     

充气膜建筑的柔性薄膜太阳能供电系统研究

介绍了充气膜建筑和柔性薄膜太阳能发电技术的特点及应用,通过负荷计算、光伏阵列设计、发电量计算、设备选型,设计了一种可行的充气膜建筑能耗解决方案,做到了气膜系统建筑能耗上的自给自足,使得充气膜建筑成为零能耗的纯绿色建筑。     

山西省近零能耗办公建筑设计研究——以太原市某办公楼为例

办公建筑作为建筑业的庞大主体,其能耗水平对整个建筑行业的低碳发展有着举足轻重的影响。本文结合实际工程案例分析,通过采取多项被动式节能技术和主动式高性能能源系统,并结合太阳能光伏发电系统的应用,达到了有效提高办公建筑的保温隔热性能,降低建筑能耗的效果。本文初步探索了适用于山西省的近零能耗办公建筑设计方法,为今后山西省近零能耗建筑的设计提供成功经验和理论支撑。     

基于BIM技术的光伏建筑一体化设计与分析

目前国家大力提倡生态文明建设,光伏建筑是绿色建筑的重要内容,有利于促进节能减排,推动行业健康发展。以广州某住宅为例,基于BIM技术探讨光伏建筑一体化的设计与能耗分析。使用光伏系统设计软件PVsyst确定光伏组件及逆变器的选型及安装等关键参数,并模拟了光伏发电量。利用eQUEST软件建立了该住宅的信息模型,从围护结构、空调能效、光伏发电三个方面进行建筑能耗分析,给出能耗优化建议。分析结果表明光伏建筑能实现能源自给自足,BIM技术能快速推动绿色节能建筑的发展。     

光伏建筑一体化设计与运行分析

以深圳地区某光伏建筑一体化示范项目为例,详细介绍其光伏建筑一体化的设计形式,分析光伏发电系统作为建筑构件一部分在兼顾发电同时所起到的建筑功能作用;通过深入研究运行期间该光伏发电系统的各项监测数据,分析采用不同类型光伏组件、安装在不同位置的情况下各光伏发电子系统的太阳辐射与发电量关系,以及单位峰瓦发电量、发电效率等数据指标,对比各光伏发电子系统的运行效果,给出光伏建筑一体化的设计建议,为后续类似项目提供参考借鉴。     

高原严寒地区近零能耗建筑外窗替代研究

在严寒地区的近零能耗建筑中,外窗传热系数对能耗影响较大.但是随着窗户保温性能的不断提升,外窗投资造价急剧增加,节能效益与增量成本比值较低,不利于近零能耗建筑推广.基于高原严寒地区太阳能资源丰富且光伏产业发达,本文提出将节能外窗的投资用于购置光伏发电系统+普通外窗,引入光伏采暖保证系数与光伏富余系数计算最适宜外窗传热系数.结果显示,在满足采暖需求下,外窗传热系数为1.8W/(m2.K)时,总投资最低且全年富余发电量最大.     

近零能耗建筑半导体热电堆空调器应用研究

我国近零能耗建筑的研究起步较晚,近年来,我国北方寒冷地区已有一些近零能耗建筑,但在夏热冬冷地区还没有具体的应用工程。文章以武汉地区为代表,在太阳能光伏发电和半导体制冷技术相结合的基础上,搭建了一套近零能耗建筑半导体电热堆空调器的实验系统。并形成了一套完整的嵌入墙体式太阳能半导体空调器。通过实验研究分析半导体空调器不同因素影响下的制冷或制热效果。     

光伏建筑一体化光伏系统设计探讨

以实际工程为例探讨光伏建筑一体化的光伏系统设计,主要分析光伏发电系统如何与建筑物（构筑物）相结合：(1)建筑屋顶光伏,包括光伏组件在混凝土平屋顶、棚架安装,以及光伏组件在坡屋面平铺安装;(2)建筑立面光伏,包括结合建筑立面造型安装和光伏幕墙;(3)构筑物光伏。并对分布式并网光伏系统的可实施性和技术要点进行总结。     

大面积非晶硅太阳能光伏发电屋面系统与建筑一体化施工

威海市民文化中心工程非晶硅太阳能光伏发电屋面系统,是目前世界最大规模的非晶硅光伏屋面系统.从光电系统与建筑屋面相结合角度,阐述了光伏发电屋面系统的金属结构、电池组件、电气设备、监控和防雷系统安装以及光电系统调试、试运行等.     

微网技术在零能耗建筑中的应用

通过对中新天津生态城公屋展示中心项目中微网方案的介绍,探讨光伏发电、储能装置、超级电容、微网技术在零能耗建筑中的应用.     

某研发中心光伏建筑一体化案例解析

在建筑物可再生能源应用类型中,屋顶太阳能光伏系统是普遍适合公共建筑的类型,而光伏建筑一体化(BIPV)更是值得推广的一种重要模式.以某研发中心光伏建筑一体化项目为例,从建筑屋顶光伏组件的选择、光伏组件的布置、光伏发电系统的设计及发电量分析等方面对此进行了解析.研究结果以期为广大绿色建筑工程技术人员提供参考.     

南京绿建大厦光伏建筑一体化（BIPV）系统设计简介

简单介绍南京绿建大厦太阳能光伏发电系统采用的光伏建筑一体化(BIPV)系统,从建筑造型以及南京市太阳能资源状况到光伏组件的安装,光伏电气系统的控制、保护、防雷。     

近零能耗建筑设计实践——以福建省漳州市东山发展广场为例

“双碳”背景下,探索近零能耗建筑技术是建筑领域发展的必然趋势。通过研究近零能耗建筑技术在福建省漳州市东山发展广场的应用,以“被动优先,主动优化,低碳能源”为设计理念,在高效供暖空调设备、高效照明系统、节能电梯系统、太阳能光伏发电系统、风力发电系统等方面采用了系统的节能减排技术措施,可知充分利用当地优势资源进行建筑节能设计是该地区近零能耗建筑设计的有效途径之一。项目的实施契合国家“双碳”战略发展方向,对指导我国夏热冬暖地区实现建筑节能,大幅度推进建筑碳减排,具有重要的示范意义与推广价值,为同类型项目提供了可行的参考模板。     

建筑一体化太阳能光伏发电系统设计及检测解析

浙江省建筑科学设计研究院建筑一体化太阳能光伏发电示范项目工程,集成了现今光伏发电的各项技术,在组件支架上分为普通支架、一体化支架、可调支架、幕墙支架和跟踪支架五大支架设计技术;在配电上集成了并网和独立运行系统配电技术。经测试光伏发电输出不仅无躁声、无污染而且系统运行稳定、电能质量高,完全满足建筑供配电的需求。希望通过项目提高光伏系统技术在社会的公认度和利用率。     

硅基薄膜电池在建筑上的应用

近年来,光伏技术在建筑上的应用得到了快速发展．逐步形成了“光伏建筑一体化”的概念。光伏建筑一体化是指在建筑外表面设置光伏器件,将太阳能发电与建筑功能集成在一起的新型能源建筑方式。BIPV光伏组件与一般的平板式光伏组件不同,应兼有发电和建材的功能,所以就必须满足建材性能的要求,组件须隔热、绝缘、抗风、防雨、透光、美观,还要具有足够的强度和刚度,不易破损,便于施工安装及运输等．     

产能建筑发展概述及典型案例分析

随着近零能耗/零能耗建筑的快速发展,产能建筑的研究和实际探索也逐渐深入。德国产能建筑发展最早、步伐最快,日本也开始了典型项目的实践探索。随着近零能耗/零能耗建筑和光伏建筑的不断实践和光伏价格的不断下降,我国产能建筑也将进入一个新的阶段。从光伏建筑的发展开始,介绍了德国、美国、日本产能建筑的发展历程,通过解读各国产能建筑的定义,对我国产能建筑的定义和发展进行了阐述。阐述了德国和日本已有记录的产能建筑典型案例的规模、建筑类型和特点,总结得到数据验证的产能建筑均有较好的建筑围护结构、新风热回收系统和大面积的建筑光伏综合应用。目前只有德国建立了产能建筑认证评估体系。