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智能绿色建筑中光伏发电的应用

摘要:随着时代的不断进步,越来越多的人们开始重视环境问题,人们开始注重对于能源的节约,并且为了能够更好的便利人们的生活,对于光伏发电的研究正在逐渐加强,人们正在逐渐加强对光伏发电的重视,随着智能化时代的到来,光伏发电遇到了很好的发展契机,光伏发电可以直接将光能转化为电能,现阶段也仅仅是在太阳能热水器方面有着很广泛的应用,光能是一种十分清洁的能源,并且含量巨大,相比较其他的可再生能源,光能是含量最大并且最有可能实现全面利用的,可以在任何有阳光照射的地方安装光伏发电设备,便能够产生电能,将光伏发电与智能绿色建筑相结合,能够为人类的可持续发展做出巨大贡献。文章主要阐述了我国智能绿色建筑现阶段的发展状况,根据其中的问题,采取光伏发电与智能绿色建筑相结合的模式,来促进人类社会的可持续发展。

关键词:光伏发电;智能绿色建筑;应用效果

前言

随着经济的不断发展,对于能源的消耗也越来越快,人们逐渐意识到节约能源的重要性,并且注意到了传统能源带来的污染,为了改变这种状况寻找清洁的可再生的能源,来对传统能源进行替代,从而能够保证社会发展的继续进行,各国对于新能源的应用正在迫切进行,相对于传统的石油能源,人们注意到太阳能这一取之不尽的能源,并逐渐完善了对于太阳能的应用技术,太阳能相对于传统能源,不仅仅有着丰富的储量,并且还具有普遍的存在性、没有任何污染、取用十分便利,因此光伏产业的发展正在逐渐加快,并且成为了新的能源发展趋势。

1光伏发电的原理

光伏发电就是指将太阳能转化为电能,其作用原理是通过阳光的作用,在太阳能电池板内部形成电能,随后通过充放电控制器将太阳能电池形成的电能转入到蓄电池中。这一过程中,如果负载适宜便能够直接转入蓄电池,如果存在交流负载,那边需要利用相关的转化仪器将直流电转化为交流电,进而为日常使用提供电能。这一个系统之中有很多的重要部分,例如伏电池组建,这一部件能够实现将太阳能直接转化为电能,但是组建的功率必须要能够符合负载的标准。控制器也是十分重要的部分,能够保护蓄电池不进行过度充放电,进而影响使用寿命。如果需要对电流种类的转化,就需要安装逆变器,从而实现将直流电转化为符合负载的交流电。除了上述部分之外,还需要有蓄电池和智能化测量设备,以此来实现对光伏电池组件产生的电能进行存储,以及对系统中要数据的测量,从而实现远程的信息传输与遥控,来保证光伏发电系统正常运行。

2光伏发电在智能绿色建筑中的应用

2.1屋顶的应用

要想实现光伏发电的最大化,就必须要对光能进行充分的利用,尽可能大的接触光能,因此屋顶便成为了绝佳的位置,充分发挥屋顶的地理优势,从而避免了角度和遮挡的问题,提升了光能利用率,由于将光能进行了发电处理,所以在安装了光伏发电系统之后能够有效地将热量阻挡,从而为建筑顶部的通风管道起到了隔热的作用,除去了隔热处理的成本,不仅如此还能够起到遮阳的作用,从而降低了地表的热量,在夏天可以有效地降低建筑内部的温度。但是为了保护太阳能电池板的正常,就要对太阳能电池板采取一定的保护措施,避免在大雨大风甚至冰雹等极端天气,对太阳能电池板造成危害,除了设立一定的保护措施外,还要对太阳能电池板的材料进行严格的挑选,选择具有一定强度的材料,不仅如此还要避免雷电灾害对于光伏系统的影响,降低雷击的风险。

2.2公共照明工程的运用

实现智能绿色建筑,公共区域的照明便是很重要的部分,由于公共区域的面积相对较大,并且灯光设置相对分散,此外对于灯光的亮度需求也较小,所以利用常规的电源线路来实现对公共区域的照明,不仅对线路有很大的浪费,并且由于铺设的范围很大导致工程量增加,除此之外由于线路较长也就增大了电能的消耗,一旦发生线路故障想要进行检修也十分不便,为了解决这些问题,采用光伏发电系统来为公共照明区域进行供电,利用这种方法实现了各个照明线路的独立化,在白天不需要照明时利用太阳能电池板来进行发电,然后将这些电能存储到蓄电池中,在晚上需要照明时蓄电池放电来进行照明,避免了对于大量人力及物力的消耗,并且还能够很大程度上降低检修的难度,还能够节省能源的消耗,可谓是一举多得,由于不需要受到线路铺设的约束,所以可以实现更好的景观效果。不仅如此还能够将生产的多余电能进行集中存储,用于建筑内部的照明实现最优化的资源利用。

2.3天窗的应用

为了实现更好的采光以及避免部分区域的阳光直射,所以在智能绿色建筑中应用了天窗,以此来实现更好的光源控制,如果将天窗的材料用光伏发电系统来替代,不仅能够有效的实现采光和遮阳效果的优化,还能够实现更充分的光源利用,生成的电能可以直接为整个建筑进行供电,这一项目的有效实施,就需要将太阳能电池板的形状设计成井字形,同时为了保证采光的良好,需要对光的折射进行充分的利用,以此来实现更好的采光效果,达到最优的采光率,提升住户的居住体验。

2.4其他部位的应用

由于光伏发电板对于安装环境并没有要求,所以可以在智能绿色建筑的多个部位进行安装,例如遮阳板、遮雨棚、凉亭等等,在这些区域安装太阳能发电板,不仅不会对这些设施应有的功能产生影响,并且避免这些设施常年受到阳光照射,减缓了这些设施的老化,还能够有效的进行光伏发电,与绿色环保的概念十分相符,但是要想真正能够实现对各个部位的有效应用,还需要对各种突发状况进行防范,在防雷击、防水、防碰撞、防火等方面要进行专门的考虑,只有对这些问题进行了充分地解决,便能够有效的实现对光伏发电系统的高效应用,提高智能绿色建筑对能源的利用效率。

3光伏发电技术的应用效果

3.1技术节能效果

将光伏发电技术应用到智能绿色建筑之中,能够有效的节约能源,通过对太阳能的利用,降低了建筑对于能源的需求量,从而有效地节省了建筑电网的供电成本,此外,由于光伏发电设备对于太阳能的有效吸收,在夏季有效地降低了建筑内部的温度,从而减少了空调的使用量,一定程度上降低了能源消耗,由此可见采用了光伏发电技术,可以有效地实现能源的节约,降低了我国火力发电的成本,从而有效地降低了污染节省了煤炭资源。

3.2技术经济效益

虽然光伏发电设备的安装成本很低,但是对于运营成本的要求很低,据估算,安装光伏发电设备仅仅需要7年便可以实现成本的回收,在剩余的18年的使用年限中,可以节省很大一笔电费,去除维修等费用仅仅499kW光伏的发电系统,就能够实现近千万的经济效益。

4结束语

我国的土地面积很大,并且有很多的偏远地区土地资源处于闲置状态,对此可以充分发挥光伏发电的优势,将光伏发电系统应用到更广阔的范围,并且还能够与节能减排的理念相契合,所以光伏发电在我国有着很大的市场前景,这就需要政府和相关企业加大对政策和市场的建设,推动光伏发电进一步发展。

参考文献:

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作者:张适阔 单位:江西现代职业技术学院

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