寒冷地区钢结构工业建筑光伏一体化设计与研究.pdfVIP

寒冷地区钢结构工业建筑光伏一 体化设计研究 纪伟东王彦伟山东建筑大学建筑城规学院 内容摘要： 本文首先通过分析寒冷地区钢结构工业建筑与太阳能光伏发电技术，然后概括和总结实J#,JLLI东红帆能源科技公司厂房设计中太131@E光伏 发电技术应用，对寒冷地区钢结构工业建筑太阳能光伏发电一体化设计进行有益探索研究。 关键词： 钢结构工业建筑光伏发电 随着世界范围内能源短缺问题的突显，调整能源消费结构势在必行。在全世界的能源消耗中，建筑能耗约占社 会总能耗的30％-40％。在我国，建筑能耗问题更为紧迫。据国家必威体育精装版统计：我国每年城乡新建房屋建筑面积近 20亿m2，其中80％以上为高能耗建筑：既有建筑近400亿m2，而其中95％以上是高能耗建筑。目前我国单位 建筑面积能耗是发达国家的2至3倍，对社会造成了沉重的能耗负担和严重的环境污染，已经成为制约我国可持续 发展的突出问题。因此，有效地降低建筑能耗已经变得愈发具有现实意义。进入21世纪后，建筑节能的主题内容 是建筑能源的可持续性。由此可见，高效、充分地利用太阳能等可再生能源己经成为建筑节能的主要研究方向和发 展方向。 2．1工业建筑 随着我国能源的日趋紧张，节能已成为全社会关注的焦点。建筑能耗已与工业能耗、交通能耗成为我国能源消 耗的三大“耗能大户”。目前，在建筑节能方面，人们将焦点更多地聚集在了民用建筑的节能上，近年来出台的有 关建筑节能的法规规范也几乎都是针对民用建筑的。一项调查表明，我国每年完成的建筑工程投资额中，工业建筑 与民用建筑之比为53％：47％，工业建筑就占了多半。 工业建筑．顾名思义是为工业生产、研发提供空间环境的载体。从传统观念上看，．tl歌,-J于民用建筑，工业建筑要 求简单实用，造价低廉，且有大、笨、粗等表现，这也是人们对我国上世纪建造的一批工业建筑的基本印象。随着社 会经济发展，产业结构调整，以粗加工为代表的一批工业厂房将逐渐淘汰，取而代之的是以高精尖工业生产为代表的 产业升级换代，如精密加工、电子装配、现代制药等工业建筑。此类现代工业建筑与传统工业建筑和民用建筑相比， 具有以下特征：对建筑内部工况环境要求更高，如洁净、照度、温度、湿度的控制；单位面积的建筑耗能更大，因此 提高工业建筑设计的节能意识，降低工业建筑耗能，探讨工业建筑节能的有效方法，已是越来越迫切要解决和深入 研究的问题。 2．2太阳能光电技术 太阳能是一种清洁、充足、可再生的能源，他能够给国家的能源供给提供巨大的便利。太阳能的开发利用主要 有光热利用、光伏利用、光化学利用等三种形式。光热利用是将太阳能转化为热能，由于热能是一种较低级的能源， 并且传送过程中的热损耗很大，而电能是一种高级能源，更容易利用、传送和分配。所以太阳能光伏利用成为太阳 能开发利用中最重要的应用领域，光伏是太阳能光伏发电系统的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应， 将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，利用太阳能光伏发电具有以下优点： f1)结构简单，体积小且轻。能独立供电的太阳能电池组件和方阵结构都比较简单，输出45～50w的晶体硅太 阳能电池组件，体积约为450mmx985mmx4mm，质量为7kg。 153 (2)容易安装运输，建设周期短。只要将太阳能电池支撑并面向太阳即可发电宜于制成小功率移动电源：一个 6．5MW的太阳能电池发电站，不足10个月便可建成发电。 接线是否可靠、蓄电池电压是否 (3)维护简单，使用方便。如遇风雨天，只需检查太阳电池表面是否被玷污、 正常即可。大型光伏电站使用计算机控制运行，运行费用很低。 (4)：I；胃J—l[SI、安全、无噪声。光伏发电本身不向外界排放废物，没有机械噪声，是一种理想的能源。 (5)可靠性高，寿命长，并且应用范围广。晶体硅太阳能电池的寿命可以长达20～35年，在光伏系统中，只要 设计合理、选型适当，蓄电池的寿命可以达到10多年。太阳能几乎无处不在，太阳能电池在中国大部分范围内都 能作为独立的电源。 2．3关于寒冷地区工业建筑利用