劉晉達
摘要:太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在工程建筑中應用的主要形式是在建筑結(jié)構(gòu)外部安裝太陽能光伏發(fā)電方陣,能夠為區(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,實現(xiàn)單位面積利用率擴大化,促進城市化發(fā)展全面進步。在本文研究中將針對太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑電氣中的應用要點、應用措施進行全面分析,力求能夠通過清潔能源使用,提升我國城市建設的整體水平。
關(guān)鍵詞:太陽能;光伏發(fā)電;建筑電氣節(jié)能
現(xiàn)階段,太陽能在建筑領域中主要應用在太陽能熱水器、太陽能發(fā)電、太陽能空調(diào)等方面,具有理想的節(jié)能環(huán)保效果。隨著我國環(huán)境保護、資源節(jié)約、綠色建筑等理論相繼提出,太陽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,并且進一步擴展了太陽能技術(shù)的應用范疇,為建筑領域發(fā)展注入了新鮮血液,促進其全面提升。
一、太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在建筑電氣中的應用要點
(一)電池板的傾角
電池板的傾角與太陽能發(fā)電方陣建設區(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,計算電池板的傾角為了能夠最大化吸收陽光,獲得理想的電能。然而,科學的傾角卻難以保障太陽能發(fā)電方陣的美觀性,這一矛盾在當下是難以避免的,仍需要技術(shù)人員進一步研究。
(二)電學性能的配合
通常情況下,建筑結(jié)構(gòu)外墻的面積、結(jié)構(gòu)大小不,在獲取陽光、轉(zhuǎn)化電能的過程中難以保障區(qū)域內(nèi)部的電能供應穩(wěn)定。針對這種情況可以將建筑結(jié)構(gòu)的外部平面進行區(qū)域劃分,盡量確保每一個單位面積中的電能供應穩(wěn)定,便于技術(shù)人員統(tǒng)一調(diào)節(jié)。
(三)電池板的能耗
電池板在運轉(zhuǎn)的過程中也需要消耗一定電能,若自身電能消耗量過大,則輸出的能源就會隨之下降,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,都會影響太陽能光伏發(fā)電的最終效果。
(五)負載用電情況
負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。在無人氣象站、通信中轉(zhuǎn)站中的電池板可選擇復雜用電略小的型號,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)太陽能電池的強度
太陽能電池的強度也是光伏發(fā)電站建設過程中需要詳細計算的部分,由于建筑外觀使用的幕墻面板和采光屋頂?shù)墓夥M件強度要求不同,需要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的具體情況進行研究和分析,選擇性價比最佳的太陽能的電池。
二、太陽能促進綠色建筑發(fā)展的有效措施
(一)推廣適宜的太陽能技術(shù)
太陽能發(fā)電技術(shù)的能源消耗較低,對環(huán)境的影響因素較弱,但是其實施成本較高,零部件的造價不菲,導致難以在全國范圍內(nèi)實施。為了擴展太陽能發(fā)電技術(shù)的使用范疇,降低造價成本,在全國范圍內(nèi)自然條件允許的區(qū)域內(nèi)推廣太陽能發(fā)電,需要進一步深化分析太陽能技術(shù)與建筑結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系,力求能夠獲得性價比最佳的發(fā)電效果。通過優(yōu)化太陽能發(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。
例如,在使用太陽能熱水器的過程中,可適當添加智能化因素,降低人工操控的比重,確保太陽能設備在建筑領域中的應用效果優(yōu)良。在宣傳太陽能產(chǎn)品的同時,可滲透智能化、環(huán)?;?、高效率、高質(zhì)量的因素,提升居民對太陽能設備的認知程度,強化其選擇趨向,進一步提高太陽能產(chǎn)品在市場中的份額和地位。
(二)實現(xiàn)主動式和被動式太陽能建筑
在現(xiàn)階段綠色建筑的發(fā)展過程中,太陽能采暖設備有主動式和被動式兩種。主動式設備指的是建立專門的太陽能采集裝飾,將熱量傳遞到區(qū)域內(nèi)的家家戶戶,實現(xiàn)能源資源的合理利用。但是太陽能出現(xiàn)的頻率存在波動,難以實現(xiàn)連續(xù)性的采集和轉(zhuǎn)換,時間階段、自然因素都是難以預測的影響因子,導致后續(xù)分配過程中經(jīng)常出現(xiàn)“厚此薄彼”的不良現(xiàn)象。且現(xiàn)階段對太陽能資源實現(xiàn)平均分配的難度較大、過程較復雜,技術(shù)水平要求極高,會導致成本資金增加、能源利用單位價格上漲。
被動式太陽能建筑在不改變其他輔助能源的基礎上,結(jié)合建筑方位、建筑構(gòu)建的基本情況,能夠通過改變自身構(gòu)造從而避免追加常規(guī)能源來調(diào)節(jié)室內(nèi)氣溫,其集熱方式。并且這一技術(shù)在維護、運行、成本價格方面都十分理想,與消費者的心理預期相差較小,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)展的過程中需要強化被動式太陽能的應用,將主動式技術(shù)作為保障與輔助,能夠進一步增強建筑內(nèi)部太陽能利用率,提高太陽能技術(shù)推廣的可行性。
(三)推進光伏建筑一體化
太陽能在建筑結(jié)構(gòu)中的應用關(guān)鍵點便是太陽能光電轉(zhuǎn)化的過程。為了實現(xiàn)光伏建設一體化,需要將光電材料與建筑結(jié)構(gòu)設計相結(jié)合,使得太陽能轉(zhuǎn)化而來的電能與建筑圍護結(jié)構(gòu)、建筑外觀材料互相結(jié)合,實現(xiàn)良好的發(fā)電效果。在建筑結(jié)構(gòu)設計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,太陽能應用在建筑領域中具有極強的可再生、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,減少建筑工程的能源消耗、降低礦石燃料的使用比重,進而能夠為人們創(chuàng)建一個健康、環(huán)保的生活環(huán)境??梢?,太陽能在工程建筑中的使用具有極強的實施效果,能夠進一步降低能源消耗,提升建筑工程經(jīng)濟效益,可在日后建筑領域的發(fā)展中利用和優(yōu)化。
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