关于建筑设计中太阳能小屋光伏电池铺设方案研究

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1、2017年3月1日现代电子技术Mar.2017第40卷第5期ModernElectronicsTechniqueVol.40No.5178doi：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2017.05.045建筑设计中太阳能小屋光伏电池铺设方案研究12吴孟桃，郑现菊（1.湖南工业大学土木工程学院，湖南株洲412007；2.郑州财经学院土木工程学院，河南郑州450000）摘要：为解决光伏建筑中光伏电池铺设问题，考虑到太阳光的直射、反射和散射等三种辐射，建立了倾斜面上太阳辐射总量的计算模型。合理地选择铺设材料，对给定

2、小屋的铺设形式作了分析与模拟，选取光伏电池的最优安装方式。分析光伏电池的类型和逆变器的连接方式，计算得到投资成本与收益。以最优铺设方案为基础设计太阳能光电小屋模型，达到节能目的。关键词：太阳能小屋；光伏电池；建筑设计；铺设方案；光伏建筑一体化中图分类号：TN911⁃34；TU113.5文献标识码：A文章编号：1004⁃373X（2017）05⁃0178⁃05StudyonphotovoltaiccelllayingschemeofsolarhouseinarchitecturedesignWUMengtao1，ZHENGXi

3、anju2（1.CollegeofCivilEngineering，HunanUniversityofTechnology，Zhuzhou412007，China；2.SchoolofCivilEngineering，ZhengzhouInstituteofFinanceandEconomics，Zhengzhou450000，China）Abstract：Inordertosolvethephotovoltaiccellslayingproblemexistinginthephotovoltaicbuilding，acal

4、culationmodelofthesolarradiationamountofthetiltedsurfacewasconstructedinconsiderationofthedirect，reflectedandscatteredsolarra⁃diation.Thelayingmaterialisselectedreasonablytoanalyzeandsimulatethelayingformofthespecifichouse，soastochoosetheoptimalinstallationmethodof

5、thephotovoltaiccell.Thetypeofthephotovoltaiccellandconnectionwayoftheinverterareanalyzedtocalculatetheinvestmentcostandbenefit.Onthebasisoftheoptimallayingscheme，amodelofthesolarphotovoltaichousewasdesignedtosavetheenergy.Keywords：solarhouse；photovoltaiccell；archit

6、ecturedesign；layingscheme；BIPV筑物所处的地理纬度、地区的气候与气象条件、安装部0引言[3⁃4]位及方式（贴附或架空）等。因此，笔者对文献[5]提出随着我国“绿色能源、可持续发展”的倡导，太阳能的具体问题进行研究，考虑贴附安装和架空安装两种安作为经济环保的能源之一，越来越受到人们的重视。据装方式，对太阳能小屋的外表面进行铺设，并按照一定专家估计，本世纪中叶可再生能源将占世界电力市场的要求设计出合理的小屋外形图。60%，燃料市场的40%，“太阳能经济”将成为全球能源结构的主流方向之一[1]。当今太阳

7、能科技发展的两大趋1铺设前应考虑的问题[2]势是：一是光与电的结合；二是太阳能与建筑的结合。首先需要考虑太阳辐射强度，这直接影响光伏电池在建筑设计中，光伏电池适配下太阳能小屋的设计已成板发电的强弱。如图1所示，太阳辐射主要与所处经纬为当下热点话题，国家对太阳能光电建筑的支持也推动度及气候类型相关，而本文研究的山西省大同市正位于了新型建筑设计的发展。全球太阳能充裕范围内，满足研究的基本条件。注意在设计太阳能小屋时，需在建筑物外表面（屋顶及到，小屋顶面有一定的夹角，见图2，研究的问题中没有外墙）铺设光伏电池，光伏电池组件产生的直

8、流电需要这个角度的数据，因此首先要计算斜面上总的辐射，再经过逆变器转换成220V交流电才能供家庭使用，并将求太阳的总辐射量，需要考虑的问题有：剩余电量输入电网。不同种类的光伏电池每峰瓦的价（1）电池板的安装和铺设，考虑到墙面和屋顶有些格差别很大，且每峰瓦的实际发电效率或发电量还受诸地方不能