太阳能与建筑一体化
光伏建筑一体化名词解释
光伏建筑一体化名词解释
光伏建筑一体化是指将太阳能光伏技术和建筑设计与施工相结合，将光伏发电系统与建筑设施融为一体的建筑技术和工程实践。
具体而言，光伏建筑一体化包括以下几个方面的内容：
1. 光伏发电系统的设计和安装：在建筑设计和建造过程中，将光伏发电系统的设计和安装作为其中的一项关键工作，如在建筑屋顶、外墙、遮阳棚等空间内安装太阳能电池板，以收集太阳能并将其转化为电能。
2. 建筑外观的设计：在建筑外观的设计中，考虑将太阳能电池板等光伏元件作为建筑的组成部分，不仅能够满足建筑照明和供电需求，还起到美化建筑外观的作用。
3. 建筑节能设计：在建筑的设计中，考虑到光伏发电系统的特点，采用节能设计，如在建筑的朝向、窗户设计、室内遮阳等方面进行调整，以提高光伏发电效率和降低室内温度。
4. 建筑内部电力系统集成：将光伏发电系统与建筑内部的电力系统有机结合，如通过逆变器将太阳能转化为交流电并储存，满足建筑内部电力需求，实现自给自足的能源系统。
综上所述，光伏建筑一体化是将太阳能光伏技术与建筑设计和施工相结合，实现光伏发电和建筑节能、美化、功能集成的创新技术和工程实践。
什么是光伏建筑一体化
什么是光伏建筑一体化？
光伏建筑一体化BIPV (Building Integrated Photovoltaics)，也叫太阳能光伏建筑一体化、光电建筑一体化、太阳能光电建筑一体化。
由世界能源组织最早提出，指的是把光伏发电系统安装在现有的建筑物上，或者把光伏发电系统与新的建筑物同时设计、施工、安装，既能满足光伏发电的功能，又与建筑友好，甚至提升建筑物的美感，例如屋顶、高速公路的隔音障、公共交通的车站棚等。
光伏建筑一体化的内涵：
一体化设计。
设计的内容应包括建筑和光伏系统，也应包括其它需要的器件和结构，并把建筑物的墙体和房顶分解为结构模块一体化。
一体化制造。
建立专用的生产线，并用该生产线，对设计好的建筑结构模块，进行大规模高效率低成本的制造。
一体化安装。
用电动吊装设备,把生产出的结构模块，集中安装成房屋。
显然，一体化制造和安装将会比一体化设计，更进一步大幅度降低房屋的建造成本。
光伏建筑一体化主要的安装形式：
立面
平屋顶
平屋顶
遮阳。
太阳能光伏建筑一体化应用现状及发展趋势
太阳能光伏建筑一体化应用现状及发展趋势太阳能光伏建筑一体化是指将太阳能光伏技术应用于建筑中的一种新型建筑形式。
它通过在建筑中安装光伏电池板，将太阳能转化为电能，并直接供给建筑用电，同时还可以将多余的电能储存起来，为建筑提供照明、供暖和电力设备的运行。
1.现状：目前，太阳能光伏建筑一体化已经在一些发达国家和地区得到了广泛应用，如德国、美国、日本等。
这些国家在政策、技术和市场方面都给予了一定的扶持和鼓励，使得太阳能光伏建筑一体化得以快速发展。
在中国，近年来太阳能光伏建筑一体化也得到了快速推广，特别是在一些大型公共建筑中的应用，如北京奥运会场馆和上海世博会中国馆等。
2.优势：太阳能光伏建筑一体化相比于传统建筑具有以下优势：首先，可以直接将太阳能转化为电能，减少对传统能源的依赖，达到节能和环保的目的；其次，光伏电池板可以作为建筑立面、屋顶等部分的装饰材料，美化建筑外观；再次，可以实现建筑中的自给自足，节约用电成本；最后，多余的电能可以储存起来，作为备用电源使用。
3.技术挑战：太阳能光伏建筑一体化的应用还面临一些技术挑战。
首先，光伏电池板的效率和稳定性需要进一步提高，以提高光伏建筑的发电效率和使用寿命；其次，建筑结构和材料需要进行优化，使其更适合光伏电池板的安装和使用；再次，光伏电池板与建筑的接口和集成技术需要进一步研究和改进，以确保建筑的安全和稳定性。
4.发展趋势：随着太阳能光伏技术的不断发展和成熟，太阳能光伏建筑一体化的应用前景十分广阔。
未来，太阳能光伏建筑一体化将会更加智能化和集成化，通过与物联网、大数据等技术的结合，实现建筑能源系统的优化管理和智能控制；同时，太阳能光伏建筑一体化还可以与其他可再生能源技术结合，如风能、地热能等，实现多能源互补和互联互通。
总之，太阳能光伏建筑一体化是建筑行业的一个重要发展方向。
在未来，随着技术的进步和政策的支持，太阳能光伏建筑一体化将会得到更广泛的应用，并为建筑能源的可持续发展做出积极贡献。
绿色施工新技术10：太阳能与建筑一体化应用技术
7绿色施工技术
7.10太阳能与建筑一体化应用技术
1.主要技术内容
“建筑太阳能一体化”是指在建筑规划设计之初，利用屋面构架、建筑屋面、阳台、外墙及遮阳等，将太阳能利用纳入设计内容，使之成为建筑的一个有机组成部分。
“太阳能与建筑一体化”分为太阳能与建筑光热一体化和光电一体化。
太阳能与建筑光热一体化是利用太阳能转化为热能的利用技术，建筑上直接利用的方式有：①利用太阳能空气集热器进行供暖；②利用太阳能热水器提供生活热水；③基于集热-储热原理的间接加热式被动太阳房；④利用太阳能加热空气产生的热压增强建筑通风。
太阳能与建筑光电一体化是指利用太阳能电池将白天的太阳能转化为电能由蓄电池储存起来，晚上在放电控制器的控制下释放出来，供室内照明和其他需要。
光电池组件有多个单晶硅或多晶硅单体电池通过串并联组成，其主要作用是把光能转化为电能。
2.技术指标
（1）太阳能与建筑光热一体化，按《民用建筑太阳能热水系统应用技术规范》GB50364和《太阳能供热采暖工程技术规范》GB50495技术要求进行。
（2）太阳能与建筑光电一体化按《民用建筑太阳能光伏系统应用技术规范》JGJ203技术要求进行。
3.适用范围
适用于太阳辐射总量在5000MJ/m2的青藏高原、西北地区、华北地区、东北大部，以及云南、广东、海南的部分低纬度地区。
太阳能与建筑光电一体化宜建小区式发电厂。
4.以应用的典型工程
乌鲁木齐市华源·博瑞新村以太阳能真空管为组件的屋顶和外挂墙壁，进行热水供应，小区路灯和地下车库照明采用LED灯；清华大学建筑学院教学楼。
建筑工程中的太阳能建筑一体化设计
建筑工程中的太阳能建筑一体化设计太阳能作为一种清洁、可再生的能源，被广泛应用于建筑工程中的能源供应。
随着人们对环境保护和可持续发展的关注日益增强，太阳能建筑一体化设计成为了现代建筑工程的重要组成部分。
一、太阳能建筑一体化设计的意义在传统的建筑工程中，建筑只是简单地承载和隔离人类的居住和工作空间，而太阳能建筑一体化设计则将太阳能利用融入到建筑中，提供了更多的功能和价值。
1. 节约能源：太阳能建筑一体化设计能够最大限度地利用太阳能，减少对传统能源的需求，实现能源的节约与减排。
2. 提高建筑性能：太阳能建筑一体化设计将太阳能热利用、光伏发电等技术融入建筑，提高建筑的热舒适性和能源利用效率。
3. 实现可持续发展：太阳能建筑一体化设计以可持续发展为目标，使建筑与自然环境实现良好的融合，更好地满足人们的需求。
二、太阳能建筑一体化设计的主要原则太阳能建筑一体化设计需要遵循一系列原则，以保证设计方案的实用性和可行性。
1. 建筑适应性：太阳能建筑一体化设计需要根据建筑的朝向、气候特点和功能需求，合理安排太阳能设施的布局和性能参数。
2. 能源利用效率：太阳能建筑一体化设计应当最大程度地提高太阳能的吸收、利用和转换效率，确保能源的充分利用。
3. 综合性能优化：太阳能建筑一体化设计需要综合考虑建筑结构、能源系统、环境条件等因素，实现整体性能的最优化。
4. 美观与功能统一：太阳能建筑一体化设计需要将太阳能设施与建筑的外观、功能融为一体，实现美观与功能的统一。
三、太阳能建筑一体化设计的具体应用太阳能建筑一体化设计已经在各类建筑工程中得到了广泛应用，涉及住宅、商业、工业等各个领域。
1. 太阳能建筑外墙：通过将太阳能电池板安装在建筑外墙上，实现太阳能光伏发电和建筑立面的美观统一。
2. 太阳能建筑屋顶：利用太阳能光伏电池板或太阳能热水管路覆盖在建筑屋顶上，实现电力和热能的收集和利用。
3. 太阳能建筑阳台：在建筑阳台上设置太阳能热水器或太阳能光伏电池板，实现太阳能资源的合理利用。
光伏建筑一体化的优缺点有哪些？
光伏建筑一体化是应用太阳能发电的一种新概念，简单地讲就是将太阳能光伏发电方阵安装在建筑的围护结构外表面来提供电力。
与建筑相结合的光伏系统，可以作为独立电源或者以并网的方式供电当系统参与并网时，可以不需要蓄电池，但需要与电网的装置，而与并网发电是当今光伏应用的新趋势。
将光伏组件安装在建筑物的屋顶或外墙，引出端经过控制器与公共电网相连接需要向光伏阵列及电网并联向用户供电，这就组成了并网光伏系统。
那么，光伏建筑一体化有哪些优点和缺点呢？一、光伏建筑一体化的优点1.绿色能源。
太阳能光伏建筑一体化产生的是绿色能源，是应用太阳能发电，不会污染环境。
太阳能是最清洁并且是免费的，开发利用过程中不会产生任何生态方面的副作用。
它又是一种再生能源，取之不尽，用之不竭。
2.不占用土地。
光伏阵列一般安装在闲置的屋顶或外墙上，无需额外占用土地，这对于土地昂贵的城市建筑尤其重要；夏天是用电高峰的季节，也正好是日照量最大、光伏系统发电量最多的时期，对电网可以起到调峰作用。
3.太阳能光伏建筑一体技术采用并网光伏系统，不需要配备蓄电池，既节省投资，又不受蓄电池荷电状态的限制，可以充分利用光伏系统所发出的电力。
4.起到建筑节能作用。
光伏阵列吸收太阳能转化为电能，大大降低了室外综合温度，减少了墙体得热和室内空调冷负荷，所以也可以起到建筑节能作用。
因此，发展太阳能光伏建筑一体化，可以“节能减排”。
二、光伏建筑一体化的缺点1.造价较高。
光伏建筑一体化建筑物造价较高。
一体化设计建造的带有光伏发电系统的建筑物造价较高，在科研技术方面还有待提升。
2.成本高。
太阳能发电的成本高。
太阳能发电的成本是每度2.5元，比常规发电成本每度1元翻倍。
3.不稳定。
光伏发电不稳定，受天气影响大，有波动性。
这是由于太阳并不是一天24小时都有，因此如何解决太阳能光伏发电的波动性，如何储电也是亟待解决的问题。
原标题：光伏建筑一体化的优缺点有哪些？。
太阳能光伏系统的建筑一体化设计
太阳能光伏系统的建筑一体化设计随着环保意识的提升和对可再生能源的需求日益增长，太阳能光伏系统在建筑领域中扮演着重要角色。
传统的建筑设计和太阳能光伏系统的集成往往是独立进行的，导致一些问题如能源浪费、视觉重负荷等逐渐浮出水面。
因此，将太阳能光伏系统与建筑一体化设计相结合，成为了现代建筑设计的新趋势。
太阳能光伏系统的建筑一体化设计是指在建筑设计的初期，将光伏组件、相关系统以及电气设备等整合到建筑的各个方面，从而将太阳能光伏系统无缝地融入建筑结构和环境中。
这种一体化设计的好处在于，能够最大限度地提高太阳能光伏系统的效率，并且减少对建筑整体造型和视觉设计的影响。
首先，太阳能光伏系统的建筑一体化设计可以优化光伏组件的布置和安装方式，提高光伏系统的发电效率。
通常情况下，传统的光伏组件常常以飞架的形式安装在建筑屋面上，这不仅影响了建筑整体造型，还限制了光伏组件的布置密度。
而建筑一体化设计则能够将光伏组件嵌入到建筑结构中，充分利用建筑的外墙、屋顶等空间进行光伏组件的布置，使得光伏系统的发电面积增大，进而提高了发电效率。
其次，太阳能光伏系统的建筑一体化设计还可以使得建筑在能源利用方面更为高效。
通过在建筑外墙和屋顶处安装光伏组件，可以将太阳能转化为电能，供给建筑的日常用电需求。
同时，光伏系统配备的电池储能设备还可以将多余的电能储存起来，以备晚上或阴天使用，从而进一步提高了能源利用效率和节能效果。
此外，太阳能光伏系统的建筑一体化设计还能为建筑带来更加舒适和宜居的环境。
通过合理设计和布置光伏组件，可以为建筑提供遮阳、隔热和保温的功能，降低建筑内部空间的温度和日照照度，从而提高了建筑的舒适性。
同时，光伏组件还能有效地吸收外界的噪音和振动，提高建筑的隔音效果，进一步改善了建筑的宜居性。
然而，太阳能光伏系统的建筑一体化设计也面临一些挑战和限制。
首先，建筑的形状、朝向和周围环境等因素会对光伏系统的效率产生影响，因此需要在设计初期进行充分的分析和评估。
太阳能与建筑一体化
太阳能与建筑一体化■什么是太阳能与建筑一体化太阳能与建筑一体化是将太阳能利用设施与建筑有机结合，利用太阳能集热器替代屋顶覆盖层或替代屋顶保温层，既排除太阳能对建筑物形象的阻碍，又幸免了重复投资，降低了本钱。
太阳能与建筑一体化是以后太阳能技术进展的方向。
太阳能与建筑一体化技术的特点：1. 把太阳能的利用纳入环境的总体设计，把建筑、技术和美学融为一体，太阳能设施成为建筑的一部分，相互间有机结合，取代了传统太阳能的结构所造成的对建筑的外观形象的影响；2. 利用太阳能设施完全取代或部分取代屋顶覆盖层，可减少成本，提高效益；3. 可用于平屋顶或斜屋顶，一般对平屋顶而言用覆盖式，对斜屋顶用镶嵌式；太阳能与建筑一体化应用技术适用对象：1 、适用于城建较严格，要求安装规范、美观、不损害市容市貌的单位、集体、小区等。
2 、适用于在建筑设计之处，就将太阳能作为建筑的一部分考虑在内，与建筑一同设计。
3 、适用于各种形式的建筑，例如：住宅小区、高层楼群、别墅等等。
4 、单台集体购买统一安装，该种形式主要适合于新建住宅小区和旧房改造。
优点：（1）对于物业管理来说，安装规范、便于管理。
（2）对于房地产商来说，可以作为楼盘销售的卖点。
（3）可以单独为某个小区设立售后服务点，专门为该小区服务，免去客户的后顾之忧。
■太阳能与建筑一体化现状通过数年的研究和开发，太阳能的利用已取得显著功效并转化为生产力。
在我国，太阳能热水器在全行业中现已拥有企业超过千家，推行应用范围也在不断扩大。
而太阳能与建筑的结合，也在住宅建设中越发呈现出其不可替代的地位，并成为住宅建设中的一个最新亮点……太阳能与建筑一体化在我国进行推行的几点试探前言随着经济建设和人民生活水平的提高，城市花园住宅已经成为潮流，同时能源危机和环境的恶化也在不断加剧，为此，既清洁又取之不尽的太阳能产品的开发和利用亟需普及，让太阳能产品助推城市花园化住宅实现既环保又节能，让未来住宅都太阳能化。
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太阳能与建筑一体化
摘要:能源是一个国家的命脉,减少耗能,走能源可持续发展道路是当今中国必选之路。
文章透过介绍太阳能与建筑一体化的定义、形式及其现在的应用情况,反映了其在建筑取暖和空调应用中对传统能源的可替代性,新技术中体现出了它的利用前途广阔。
关键词:太阳能与建筑一体化热水系统采暖工程制冷工程新技术系统
能源是发展国民经济和提高人民生活水平的重要物质基础,生产发达的国家都是以雄厚的能源工业为支柱的。
目前,全世界每年消耗的能源总共约折合1.2亿吨标准煤,其中以石油、天然气和煤为大宗。
这对于化石燃料做为宝贵的化学原料来说是极大的浪费。
而且,据专家照目前情况估计,化石燃料的可利用储量还不到300年。
并且化石燃料引起的环境问题也在逐年突出,因此在当前发展新的技术,寻找新的、洁净的、可再生的能源来逐渐替换化石燃料,减少化石燃料的消耗十分迫切,意义十分重大。
在我国建筑能耗占全部能耗领域的1/3以上,因此将降低建筑能耗和新能源结合起来的研究是现代环境友好型社会建设的需要,也是造福人类的需要。
本文通过介绍太阳能与建筑的一体化研究和技术的应用,充分说明了一体化的优势和可执行性。
1 太阳能与建筑一体化的定义及形式
太阳能与建筑一体化是将太阳能的利用纳入工程的总体设计中,使太阳能设施和建筑融为一体,最终将建筑、太阳能技术和建筑美学融为一体。
具体实施方法是把太阳能做为建材和建筑能源消耗材料、能源的一部分,为建筑内部提供电能、热能、冷气等能源,实现太阳能综合利用系统与建筑真正的融为一体。
1.1 屋顶一体化
太阳能屋顶一体化技术应用已经成熟,其主要是将太阳能电池板做成屋面板或瓦的形式覆盖在平顶屋或坡屋顶的整个屋面,也可以覆盖部分屋面与建筑的结合形式,具有更高的灵活性。
太阳能电池板在房屋上面兼做屋顶的遮阳板和隔热面,在太阳照射很强的时候,太阳能电池可以以高效率工作,而由于其的隔热性,可使屋内凉爽；在天冷的时候,太阳能电池板在安装时安装隔热层,使屋内能量散失减少。
而且,太阳能电池板拥有极好的防水性,当其和防水构造层结合使用时,对延长建筑寿命有很大帮助。
1.2 墙面一体化
目前墙面一体化的形式主要应用于光伏一体化建筑(BIPV)中,间接利用太阳能,通过太阳能电池元件发电,直接利用电能。
现在主要发电单元选择较多的是:幕墙玻璃电池元件和柔性电池元件。
有晶硅幕墙电池片的制作工艺成熟,且发电效率较高。
但是其视觉形态比较单一,表现手段较少。
而且其电池部位透光率为0,故一般
采用留缝方式排列,使屋内光线较为生硬。
非晶硅幕墙发电单元支持灵活的设计,他相当于现在的有色玻璃,在颜色透明度方面可选,因此,在建筑应用过程中可以由设计和施工人员进行合适选择。
此外,非晶硅拥有优异的弱光发电性,可以在有遮蔽的部位应用。
不过他的发电效率较低,故在一般应用中,有晶硅和无晶硅幕墙发电单元综合使用,这样既不会对室内采光有大的影响,同时又能拥有一定的发电效率。
此外,BIPV电池还有一种主要类型就是柔性电池,它采用薄不锈钢板或其他柔性材料作为基板,在其表面制作的光伏材料与基层共同作用成为一种较为柔软的太阳能电池,它的适应能力极强,可在其背面复合自粘性材料,使其便捷的粘贴到任何光滑硬质的表面,
1.3 光伏LED一体化
光伏LED主要应用为光伏LED多媒体动态幕墙和天幕。
现在光伏LED一体化模块的夹层由太阳电池和LED半导体的基板组成,可以放在幕墙、屋面边框内构成光电单元,集发电、照明多媒体、建筑节能等为一体,能源利用效率高,且有高的安全性、可靠性和经济性。
2 太阳能与建筑一体化的应用
2.1 太阳能热水系统
太阳能热水系统的形式包括:分散集热-分散供热水系统、集中集
热-分散供热水系统、集中集热-集中供热水系统。
在建筑一体化实现后,因为一体化的优势第一种几乎不会利用,故主要利用形式为第二、第三种方式。
在小区利用第二种方式结合现代管理系统由物业定量分配,超额后付费取水,既能为住户提供方便也可以防止浪费。
而在大型企业公共应用区域采取第三种方式,根据企业员工的时间集中使用性,即时有效的提供服务,这样可以达到太阳能的优势应用。
2.2 太阳能采暖工程
太阳能采暖分为被动式采暖和主动式采暖,单纯的被动式采暖是根据当地的气象条件,应用建筑材料的热效应吸收太阳辐射,以达到取暖的目的；主动式取暖则是利用集热器、蓄热器、管道、风机以及提升设备来收集、蓄存及输配太阳能的系统。
在太阳能与建筑一体化的系统中这两种方式则综合应用,将建筑材料和太阳能系统融合,再利用主动采暖设备在太阳光照充足的时候直接将加热的空气或水蒸气用来供暖；当太阳光照不足,热水温度不够时,将温水通过热泵提高温度,再进行供暖。
而且现代开发的太阳能地板辐射取暖系统是对较低水温的有效利用——因人长期站立的地方不可能有很高的温度,水温高时必需降温,这样利用太阳能地板使原来无法利用的温水供暖,既减少了辅助能源的消耗,也提高了太阳能系统的利用率。
2.3 太阳能制冷工程
太阳能制冷根据驱动制冷系统的方式可分为两种:一是先实现光
电转换,以电力制冷,一类是进行光热转换,再以热能制冷。
目前由于光电转换的价格比较昂贵,主要通过第二种方法制冷,而且第二种制冷的方式可以和现阶段已经发展成熟和广泛应用的太阳能采暖系统工程公用一套系统,只不过是加载一套热驱动制冷装置就可以融合。
在很大程度上来说太阳能建筑的优势也体现在制冷上,当需要冷气时往往是一年中最热的时候,而光电系统最大的优点就是与之匹配:天气越热,太阳辐射越好,系统制冷量越大。
这样对能源利用效率更好,更加节约常规能源。
3 新技术系统
现代太阳能在建筑中的应用主要是太阳能空调,集太阳能取暖、制冷为一体,加持新的技术。
(1)温、湿度独立调节空调系统。
夏季温度高、空气湿度大是南方地区的气候特点。
精确地控制湿度是舒适度的保证,也避免低温度在空调系统的金属器件上挂露,使系统寿命减短和发生电气事故。
这一设计既避免空调系统的过度除湿而造成的空调能耗浪费,又大量节省了空调运行能耗。
(2)制冷机房制冷机组的系统改造。
空调制冷系统耗电量占总的空调耗电量的80%左右,利用太阳能取暖的基础上进行技术革新,前期投资低,后期用电少,节能会达到一半以上。
(3)排气热(冷)及空调冷凝水回收。
应用非接触式热回收装置,回收房间内的热(冷)排气应用于新风系统的除湿和热交换,实现逸散能量的回收利用,减少外部热能消耗,减小了系统负荷,节省了能源。
在对系统的冷凝水在后期进行回收利用,大大减少了空调耗水。
4 结语
通过以上太阳能在建筑节能方面的应用介绍,我们知道建筑物用能是一个耗能大户,其中用于供热和空调就占了一半以上,太阳能在建筑上的应用必将使建筑能耗大大降低。
我国新兴能源产业发展规划确定在“十二五”内,我国政府将采取有效措施加大节能力度,提高传统能源清洁化利用水平,同时推进太阳能等新能源应用方面的规划和产业发展。
规划的实施,将累计直接增加投资5万亿元,每年增加产值1.5万亿元,这样会使建筑开发商、太阳能企业、设计单位、政府监管部门形成共识,使得太阳能系统与建筑统一规划、设计,同步施工,与建筑工程同时投入使用,从而实现太阳能与建筑的完美结合。
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