某大廈光電幕墻系統(tǒng)工程技術(shù)總結(jié)報(bào)告

某大廈光電幕墻系統(tǒng)工程技術(shù)總結(jié)報(bào)告前言隨著石化能源的逐漸枯竭，各國(guó)政府日益重視可再生能源的利用。近5年德國(guó)、西班牙、日本及美國(guó)等國(guó)家先后出臺(tái)了高價(jià)收購(gòu)太陽(yáng)能電力的政策，這些國(guó)家的光伏應(yīng)用市場(chǎng)迅速增長(zhǎng)。2007年全球光伏總裝機(jī)容量刷新記錄，達(dá)到2826MW，相對(duì)2006年增加62％。2007年世界各國(guó)光伏裝機(jī)容量占全球總量的比例見(jiàn)圖一。隨著國(guó)際光伏市場(chǎng)的迅速發(fā)展，國(guó)內(nèi)光伏市場(chǎng)在不久的將來(lái)也會(huì)進(jìn)入飛速發(fā)展階段。一、光電幕墻系統(tǒng)技術(shù)簡(jiǎn)介光電幕墻是光伏建筑一體化（BIPV）的一種高端產(chǎn)品，一方面它是建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，需要達(dá)到建筑美學(xué)的要求，同時(shí)有承受遮風(fēng)、擋雨、抵抗臺(tái)風(fēng)與地震的能力；另一方面由于它有發(fā)電的功能，需要在其經(jīng)歷各種復(fù)雜氣候環(huán)境變化后仍能正常工作；同時(shí)還需要考慮光伏發(fā)電的同時(shí)其對(duì)建筑功能可能造成的新影響。因此，成功的光電幕墻系統(tǒng)，不僅體現(xiàn)了光伏組件設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的高水準(zhǔn)，也體現(xiàn)了建筑幕墻技術(shù)的高水準(zhǔn)。光伏發(fā)電原理：太陽(yáng)電池工作原理：光子照在P-N結(jié)內(nèi)形成電子——空穴對(duì)，電子在P-N結(jié)內(nèi)建電場(chǎng)的作用下向電池負(fù)極移動(dòng)，經(jīng)過(guò)外電路達(dá)到正極形成電流，見(jiàn)圖二所示。并網(wǎng)光伏系統(tǒng)原理：并網(wǎng)光伏系統(tǒng)由光伏組件、并網(wǎng)逆變器、導(dǎo)線組成。白天光伏組件產(chǎn)生的電能經(jīng)過(guò)并網(wǎng)逆變器轉(zhuǎn)換成交流電，直接輸送到電網(wǎng)。獨(dú)立光伏系統(tǒng)原理：獨(dú)立光伏系統(tǒng)（交流負(fù)載）由光伏組件、控制器、蓄電池、逆變器、導(dǎo)線及負(fù)載組成。白天光伏組件產(chǎn)生的電能經(jīng)過(guò)控制器儲(chǔ)存在蓄電池內(nèi)，負(fù)載工作時(shí)逆變器將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，提供給負(fù)載使用。系統(tǒng)原理如圖四所示。二、某大廈光電幕墻系統(tǒng)工程簡(jiǎn)介某大廈位于深圳南山區(qū)南海大道與工業(yè)六路交叉口，為某集團(tuán)的總部大樓。建筑標(biāo)高26.60米，此次建造的某大廈光電幕墻系統(tǒng)是在既有建筑幕墻的基礎(chǔ)上改建而成。光電幕墻面積為59平方米，安裝方位為南偏西45度，與地面垂直夾角為90度，光伏系統(tǒng)設(shè)計(jì)峰值功率：6.0kWp，其中約5.0kWp采用光伏并網(wǎng)方式接入大廈供電系統(tǒng)，約1.0kWp采用獨(dú)立發(fā)電給大廈前臺(tái)業(yè)績(jī)液晶電視機(jī)供電。工程全部采用6mm鋼化超白玻+EVA+電池片+EVA+6mm鋼化超白玻璃雙玻光伏組件。三、電氣設(shè)備及數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)介紹并網(wǎng)光伏系統(tǒng)配置1臺(tái)容量為6kW的并網(wǎng)逆變器及一個(gè)交流配電箱，配電箱含電度表、避雷器及空氣開(kāi)關(guān)。獨(dú)立光伏系統(tǒng)配置1臺(tái)48V100A控制器，一臺(tái)1KVA逆變器，4個(gè)12V200Ah蓄電池。設(shè)備如圖七右邊所示。數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)由顯示軟件、一臺(tái)電腦主機(jī)及一臺(tái)液晶電視機(jī)組成。四、設(shè)計(jì)要點(diǎn)建筑效果方面。為保持原有建筑風(fēng)格，從顏色與分格上作了充分考慮。如選擇顏色均勻的多晶硅電池片，克服了普通多晶硅電池的花斑效果與常用單晶硅電池片的深黑效果。選擇隱框構(gòu)造及與同一立面玻璃幕墻相同的板塊分格。組件選擇方面。為了做成隱框并達(dá)到抵抗深圳地區(qū)的臺(tái)風(fēng)要求，選用了雙面玻璃組件（6mm鋼化超白玻+EVA+電池片+EVA+6mm鋼化超白玻璃），為克服組件做成隱框時(shí)的密封性能與EVA類夾膠玻璃的低結(jié)構(gòu)性能，專門設(shè)計(jì)了邊框構(gòu)造。幕墻構(gòu)造方面。結(jié)合光電部位的剪力墻結(jié)構(gòu)，采用開(kāi)放式的雙層幕墻結(jié)構(gòu)，即一層鋁板幕墻（原有部分），一層光電幕墻。光電幕墻不打密封膠，保持光伏組件良好通風(fēng)，一方面解決了光伏組件由于溫度升高效率下降的問(wèn)題，另一方面鋁板幕墻的隔熱作用保證了不會(huì)因?yàn)楣夥M件的吸熱而增加建筑熱負(fù)荷。系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面。為增強(qiáng)示范效果，采用并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)與獨(dú)立發(fā)電系統(tǒng)共存的方式，同時(shí)有利于收集兩種系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，便于提高我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平。系統(tǒng)展示方面。項(xiàng)目采用了數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、顯示系統(tǒng)，能將系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)直觀地顯示在電腦及液晶電視機(jī)上。五、技術(shù)創(chuàng)新與專利申請(qǐng)采用外循環(huán)的雙層幕墻型式，成功解決了深圳地區(qū)幕墻應(yīng)用光伏組件的散熱及建筑熱負(fù)荷增加的問(wèn)題；采用隱框雙玻組件，創(chuàng)建材型光伏組件應(yīng)用先河，解決了與原建筑效果一致的問(wèn)題；采用新型的構(gòu)造設(shè)計(jì)，解決組件密封、接線盒的隱蔽與EVA的在高溫與臺(tái)風(fēng)作用下的結(jié)構(gòu)受力問(wèn)題；采用單塊組件最大規(guī)格為2460X1160，面積2.85平方米，功率280W。為雙玻組件大板塊大功率國(guó)內(nèi)幕墻應(yīng)用首創(chuàng)；采用并網(wǎng)系統(tǒng)與獨(dú)立系統(tǒng)共存，為首個(gè)兩套系統(tǒng)共存的光電幕墻工程，具有較強(qiáng)的展示與研究?jī)r(jià)值；工程所用材料及器件全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，為同類型光電幕墻先河。采用了數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、顯示系統(tǒng)，能將系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)顯示在電腦及液晶電視機(jī)上。六、系統(tǒng)運(yùn)行情況本光伏幕墻系統(tǒng)自投入運(yùn)行起，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。8月2號(hào)早上8點(diǎn)到10：30更換并網(wǎng)系統(tǒng)市電接入點(diǎn)的配電箱，并網(wǎng)系統(tǒng)停機(jī)2個(gè)半小時(shí)。七、數(shù)據(jù)分析從8月1號(hào)到現(xiàn)在統(tǒng)計(jì)的運(yùn)行數(shù)據(jù)來(lái)看：并網(wǎng)系統(tǒng)夏季晴天及多云天氣平均每天發(fā)電7.2kWh，每1kWp組件每天的發(fā)電量為1.41kWh；陰雨天平均每天發(fā)電4.45kWh，每1kWp組件每天的發(fā)電量為0.873kWh。獨(dú)立光伏系統(tǒng)最高每天發(fā)電15Ah（720Wh），負(fù)載最高每天用電15Ah。由于液晶電視機(jī)每天開(kāi)的時(shí)間不一樣，獨(dú)立光伏系統(tǒng)每天消耗的電量及每天產(chǎn)生的電量都會(huì)有所變化，在此給出獨(dú)立光伏系統(tǒng)每天的發(fā)電量曲線圖沒(méi)有太大意義。從最高每天發(fā)電量就可以看出系統(tǒng)的供電能力，本獨(dú)立系統(tǒng)夏季每天的發(fā)電能力約為15Ah/day。某大廈光電幕墻參數(shù)地理位置：深圳南山蛇口幕墻標(biāo)高：24.90米幕墻型式：雙層幕墻幕墻面積：59平方米安裝方位：南偏西45度與地面夾角為90度光伏系統(tǒng)峰值功率：6.0kWp電池規(guī)格：156mmX156mm多晶硅電池片數(shù)量：1908片組件類型：雙玻組件，6mm鋼化超白玻璃+EVA+電池片+EVA+6mm鋼化超白玻璃組件數(shù)量：36塊組件規(guī)格：160W3塊100W18塊280W3塊240W12塊系統(tǒng)類型：并網(wǎng)光伏系統(tǒng)（5095Wp）+獨(dú)立光伏系統(tǒng)(920Wp)輸出電壓：并網(wǎng)：220VAC獨(dú)立供電：220VAC輸出波型：正弦波投入使用時(shí)間：2007年8月并網(wǎng)光伏系統(tǒng)日發(fā)電量預(yù)計(jì)：