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1、经济城市的可持续能源战略的城市太阳能方案芬兰赫尔辛基科技大学彼特兰德教授什么是城市太阳能？主要特点如下：•在建筑环境中大规模的利用太阳能实现公共能源的一个主要分享。•通过太阳能满足不同形式的能量需求，如：热水、制热、制冷、供电，以提供舒适的环境。•建筑和建筑单元中太阳能的综合利用提供了美学观念上的迷人环境。•太阳能和其它能源系统的最佳结合以提供最大的效益和完美的可持续性。介绍纲要•城市太阳能利用的基本概念和技术•赫尔辛基Ekoviikki生态郊区的经验•整个建筑能源可持续观念的预先计划•天津城市太阳能计划的纲要城市太阳能技术整个建筑能源设计传统的建筑组成和其它太阳能建筑太阳能技
2、术的能源系统设计•太阳能热水•直接太阳能获得•太阳能制热•白天•太阳能制冷•自然通风冷却•太阳能发电•热量和视觉的舒适度(光电技术)城市太阳能制热系统的设计•太阳能制热提供热水或者热水、热气混合系统•容易与区域供暖或别的供热系统结合2warmwater太阳能circulationdistrict收集模块heatingcollectorarea连接管道radiator区域供热居民区energynetwork水箱storage抗冻结冷水水储存库放水coldwater屋顶大面积太阳能蓄热板光伏建筑一体化(=BIPV)TransparentroofPV•一个BIPV系统的主要构成:1)
3、光电模块PVroof(PV),2)栅极接线变极器Semitrans-parentPV•光电模块与建筑一体化的各种可能性PVfaçade(warm)•从单家房屋到高楼或建筑大楼的运用PVshading•大的光电模块作为建筑单元:PVfaçade•屋顶盖法,阳台玻璃窗,正面(cold)•屋顶上或屋顶内courtesy:NAPSConnectiontoSystemsLtdgrid光伏建筑一体化的实例芬兰赫尔辛基可持续发展的Ekoviikki郊区芬兰共和国的首都赫尔辛基Viikki是一个综合了科学与生态学的新郊区Ekoviikki–城市太阳能工程的窥视•赫尔辛基Viikki新郊区199
4、5-2010•Ekoviikki芬兰最大的生态建筑站点(赫尔辛基市和政府环保部门）Ekoviikki的计划标准(PIMWAG标准)•一流观点:创高“舒适可持续的”城市环境污染•截至2010有10,000居民自然资源•Ekoviikki太阳能工程1999-2004人类健康生态差异•8个太阳能加热and1BIPV系统,1PV凉棚食物•在欧洲能源计划联盟中实现了Ekoviikki位置–城市区域很强的均衡系统Ekoviikki大面积的太阳能加热安装•总的住宅面积64,000m2•每个房子从80到250m2;总共1,400m2太阳能集热板•集热板每年产生300-450kWh/m2•布满太
5、阳能集热版的一个屋顶提供30-50%的热量需求EkoviikkiBIPV安装•24kWPV系统(西南正向)•PV模块用于阳台单元•PV被连接到建筑电网•IT被广泛地用于监视和诊断PV系统•无线局域网＋因特网中提供适时在线PV性能的局域网•数字能源仪表SOLPROS房屋在Ekoviikki–综合案例•总的能源方案:•被动的太阳能加热•冬日吊带(玻璃罩)•日照和自然光利用•能源效率(用具,热恢复,热绝缘•光伏转换•能源利用监控•“外部PV电厂”•1kW太阳能棚(8m2)•与房屋网络连接•制冷和通风•房屋的总能源利用是50kWh/m2每年生态城市预设计阶段的重要性•建筑能源观念被固定
6、在设计阶段•智能预设计带来30-50%的可持续性和低成本能源性能的改进•能源可持续性的多标准决定•用于能源和环境建筑分析的OPTISOL工具Alternative•适用的可行性研究,与选择性,概decisioncriteria念设计,建筑模块相对应Client’sOptimalboundaryOPTISOLstrategyconditionsTechnologydatabase天津可持续性建筑的设计实例250•气候条件比较200•天津,北京,赫尔辛基150HELSINKIBEIJING100TIANJINpermonth•天津建筑50•1500m2的地面积(20-30层)0Gl
7、obalsolarradiation,kWh/m2•全面利用太阳能战略123456789101112Month•55kWPV,150m2太阳热•PV栅格连接,热储存30•高的能源效率2520•Uwindow=1.2,Uwall=0.15W/m2K15HELSINKI10BEIJING5TIANJIN•舒适标准同欧洲/芬兰0temperature,C-deg-5123456789101112•全制热和空调Monthlyaverageambient-10•室内温度19-27oCMonth•用具热
