收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

光伏建筑的性能优化及其与城市微气候的相互影响

田玮  
【摘要】: 能源和环境是可持续发展的两大主题,光伏建筑一体化的出现使得建筑物由单纯的耗能型变为供能型,缓解了能源和环境之间的矛盾。建筑热环境是城市热环境的重要组成部分,城市热环境反过来也会影响建筑热环境。在城市区域中,光伏技术通常以光伏建筑一体化的形式来实现。因此,光伏系统对于建筑和城市热环境都会有影响。本文主要分为两个部分,分别从建筑热环境和城市热环境两个角度,分析光伏技术与热环境的相互影响。 第一部分,从建筑热环境的角度,研究不同的光伏屋顶安装形式对于建筑冷热负荷和光伏组件发电量的影响。首先建立了带通风流道光伏屋顶的理论模型,包括光伏屋顶传热模型、光伏组件电性能模型和通过屋顶传热的冷热负荷模型,同时也建立了封闭通道和直接放置两种安装方式的光伏屋顶模型。然后搭建了光伏屋顶与普通屋顶的实验台,以考察不同安装方式的光伏屋顶系统热性能,并验证理论模型的正确性。实验和理论结果都表明,由于有更多的光伏组件发电量和更低的冷热负荷,夏季通风流道和冬季封闭流道的光伏屋顶组合,有最高的能量净收益。夏季,增大通风流道的间距和降低流道内屋顶侧表面的发射率,都会降低通过光伏屋顶的冷负荷,对于光伏组件发电量则有不同的影响,前者对增加电量输出有益,后者则因为减少了光伏组件的辐射换热量而降低了电量输出。同时,屋顶本身的热阻也是一个影响系统能量净收益的重要因素。 第二部分研究了光伏建筑与城市微气候的相互作用。一方面采用实测的城市和郊区气候数据,根据三种不同的光伏组件电性能模型,研究了城市气候对于光伏组件性能的影响。结果表明,由于城市污染造成了城市太阳辐照量的减少,导致城市光伏组件与郊区的发电量相比有明显降低。另外,城市风速的降低、城市气温的增加、城市太阳辐照量和辐照成份的改变都会影响城市光伏组件转换效率。另一方面建立了安装光伏组件后的城市街谷能量平衡模型PTEBU,以分析光伏建筑对于城市街谷温度和能量通量密度的影响,模型主要包括光伏组件传热模型、光伏组件电性能模型、建筑能耗模型和城市冠层能量平衡模型。安装通风流道的光伏屋顶和光伏墙体后,对于城市表面型热岛有明显的降低作用,夏季的影响要大于冬季,但对空气型热岛没有太大的影响。安装光伏组件前建筑的表面吸收率,对于安装光伏组件后街谷系统的性能变化有明显的影响。研究还表明,光伏效率的提高不仅有更多的电能输出,也进一步降低了城市表面型热岛和空气型热岛。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 柯红峰;;高校光伏建筑一体化的应用探析[J];江西建材;2014年24期
2 张乐军;郑鸿生;蔡岳涛;;中空双玻璃光伏组件的热性能研究[J];建筑节能;2009年04期
3 赵思真;张丽莹;胡文俊;胡长冬;;光伏建筑一体化中光伏组件安装方式的影响[J];电力与能源;2015年01期
4 张腾元;岳虎;;建筑用双玻光伏组件的机械载荷性能研究[J];科学技术创新;2020年27期
5 朱艺新;;废旧光伏组件回收技术研究进展[J];冶金管理;2021年23期
6 吕芳;刘莉敏;;光伏组件回收:打通绿色产业链的“最后一公里”[J];科学新闻;2021年06期
7 刘飞;孔林婷;李翔虹;;双面光伏组件发电特性实证分析[J];电子技术与软件工程;2021年22期
8 刘佳佳;闫金光;;加强废弃光伏组件回收再利用 打通光伏产业绿色发展“最后一公里”[J];中国经贸导刊;2021年23期
9 李赛;;无人机快速巡检光伏电站中异常光伏组件的方法[J];太阳能;2022年01期
10 陈桂佳;潘少峰;陆文俊;索博鹏;;双面光伏组件背面无遮挡时的发电量研究[J];太阳能;2021年01期
11 廖东进;黄志平;方晓敏;黄云龙;;双面光伏组件辐照度模型的研究[J];太阳能学报;2021年02期
12 江华;;废弃光伏组件回收处理政策的研究[J];太阳能;2021年03期
13 杨旭;易坤;左超;;光伏电站中光伏组件串联数的优化设计[J];太阳能;2021年03期
14 ;2020年我国光伏产业外贸发展情况[J];电器工业;2021年05期
15 李诚;惠星;平悦;;双面光伏组件安装特点的模拟研究[J];太阳能;2021年05期
16 殷爱鸣;;废弃光伏组件回收现状与趋势[J];分布式能源;2021年03期
17 陈栋;;光伏组件的性能及故障检测研究——评《光伏组件设计与生产工艺》[J];中国科技论文;2021年08期
18 赵明智;吴丽玲;王帅;张丹;刘琨;;沙漠沙尘对光伏组件输出性能影响实验研究[J];热科学与技术;2021年04期
19 ;一种可折叠光伏组件[J];新能源科技;2021年08期
20 ;一种光伏组件辅助安装装置[J];新能源科技;2021年09期
中国重要会议论文全文数据库 前20条
1 钟达亮;秦红;;利用光伏组件冷却热组织建筑物自然通风的设计方法[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
2 李莎;陈泽华;刘海军;阎高伟;;基于ST-TCN的太阳能光伏组件故障诊断[A];第32届中国过程控制会议(CPCC2021)论文集[C];2021年
3 王春;姚慧;孙海蓉;;基于CNN的光伏组件热斑区域识别及定位[A];'19 全国仿真技术学术会议论文集[C];2019年
4 吴卯恩;胡晓轩;;基于RFID技术的光伏组件标准化质量追溯系统探索——以天合光能股份有限公司为例[A];第十八届中国标准化论坛论文集[C];2021年
5 杨帆;刘志民;王立闯;霍继钊;崔金山;李洋;;光伏建材性能评价标准适用性研究[A];国检集团第一届检验检测人员岗位能力提升论文集[C];2020年
6 刘志民;胡晓阳;张可佳;陈明海;张金发;肖鹏军;;光伏组件入射角影响测试的风险控制[A];国检集团第一届检验检测人员岗位能力提升论文集[C];2020年
7 张可佳;田磊;胡晓阳;;基于太阳能光伏组件基础项目测试能力提升的研究[A];国检集团第一届检验检测人员岗位能力提升论文集[C];2020年
8 韩金豆;何银凤;;废弃晶体硅光伏组件中有机物回收再利用及处理[A];中国环境科学学会2019年科学技术年会——环境工程技术创新与应用分论坛论文集(二)[C];2019年
9 李淳伟;;标准体系建设助推经济有序发展——浅谈太阳能光伏组件回收体系对行业发展的影响[A];第十五届中国标准化论坛论文集[C];2018年
10 曾照坤;;有机硅密封剂在光伏组件装配中的应用[A];北京粘接学会第二十届学术年会暨胶粘剂、密封剂技术发展研讨会论文集[C];2011年
11 郭丰;肖志斌;;中国光伏标准现状及未来展望[A];中国电池行业二十年发展历程[C];2009年
12 王蔚;;太阳能光伏组件的再生利用:技术、经济与法律挑战[A];第五届海峡两岸经济地理研讨会摘要集[C];2014年
13 郑鸿生;肖坚伟;;双玻璃光伏组件在BIPV上的应用[A];2008年全国铝门窗幕墙行业年会论文集[C];2008年
14 孙凤杰;暴佳佳;王东方;杨刚;;光伏组件间直流单导线载波通信技术研究[A];2017智能电网发展研讨会论文集[C];2017年
15 李金刚;孟昭渊;李果华;;用MOS晶体管代替光伏组件中续流元件的研究[A];第十届中国太阳能光伏会议论文集:迎接光伏发电新时代[C];2008年
16 陈祥;;基于机理模型的并网光伏电站实时效率分析[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年
17 陈祥;;基于机理模型的并网光伏电站实时效率分析[A];2011年云南电力技术论坛论文集(入选部分)[C];2011年
18 刘翼;蒋善江;舒文兵;施涛;;一种基于铝型材水冷系统的高效能BIPV构件的研究[A];《中国建材科技》金属复合材料专辑[C];2015年
19 李亮;赵宪忠;;光伏组件抗剪刚度的试验与有限元研究[A];第十五届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2015年
20 肖敏志;刘璐;宋巍巍;;光伏废弃物及其回收技术综述[A];2019中国环境科学学会科学技术年会论文集(第二卷)[C];2019年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田玮;光伏建筑的性能优化及其与城市微气候的相互影响[D];天津大学;2006年
2 居晓宇;建筑柔性与硬质晶硅光伏组件火灾特性研究[D];中国科学技术大学;2019年
3 王刚;基于光伏组件数据表的建模方法研究[D];西南交通大学;2017年
4 刘邦银;建筑集成光伏系统的能量变换与控制技术研究[D];华中科技大学;2008年
5 余操;光伏阵列运行状态分析及故障诊断研究[D];华北电力大学(北京);2021年
6 余荣斌;基于性能退化的光伏组件服役可靠性评估方法研究[D];华南理工大学;2016年
7 王蒙;半透明非晶硅光伏窗性能研究与优化设计[D];湖南大学;2017年
8 陈金鑫;分布式光伏发电积灰损耗及系统综合能效评估研究[D];浙江工业大学;2020年
9 张文;建成环境光伏应用研究[D];天津大学;2018年
10 苗向阳;太阳能玻璃的加工及应用技术研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前20条
1 夏超浩;光伏组件模型参数辨识及其故障识别研究[D];西安理工大学;2021年
2 徐杨;废弃光伏组件晶体硅分离回收的基础研究[D];上海交通大学;2019年
3 么宇;相变材料冷却光伏组件特性研究及在冷藏自提柜中的应用[D];哈尔滨商业大学;2020年
4 秦磊;光伏产业逆向物流运作模式及回收量模型研究[D];华北电力大学(北京);2019年
5 杨山河;光伏组件及组件串故障监测算法的研究与实现[D];华北电力大学(北京);2019年
6 蔡震;基于物联网技术的光伏组件监控系统[D];长安大学;2019年
7 邹佩;基于光伏发电模式的电池储能管理系统研究与设计[D];电子科技大学;2019年
8 杨雨芹;不同功率光伏组件级联均压控制研究[D];扬州大学;2019年
9 李星辰;双轮边电机驱动的光伏组件清洗车[D];山东科技大学;2018年
10 王晨思;基于径向基函数神经网络的光伏组件故障诊断[D];河北农业大学;2019年
11 杨桂祥;光伏组件自洁净膜层的研究、制备与表征[D];天津工业大学;2019年
12 楼卓;光伏电站自主巡检中的无人机视觉定位算法研究[D];浙江大学;2019年
13 孙艳;基于模型和数据驱动的光伏组件故障检测与诊断[D];浙江大学;2019年
14 宋维如;直流电力载波在光伏组件故障监测系统中的应用[D];哈尔滨理工大学;2019年
15 闫天一;太阳能电站光伏组件故障监测系统的研发[D];江苏大学;2019年
16 张红;基于DC/DC变换器的DMPPT控制策略研究[D];合肥工业大学;2018年
17 张旭;沙漠沙尘对光伏组件输出特性影响的实验研究[D];内蒙古工业大学;2018年
18 从光杰;建筑光伏组件的积灰检测与输出功率预测模型研究[D];西安建筑科技大学;2018年
19 杨欢;光伏组件的DC/DC软开关变换器及其MPPT的研究[D];西安工程大学;2018年
20 张梦帆;光储互补并离网一体化变流器关键技术研究[D];南京航空航天大学;2018年
中国重要报纸全文数据库 前20条
1 记者 石冠兵;光伏玻璃光伏组件项目投资合作框架协议签约仪式举行[N];许昌日报;2020年
2 高长安 李伟;将为20座体育场安装光伏组件[N];科学时报;2010年
3 本报记者 张英英 吴可仲;光伏绿色链条“最后一公里”:光伏组件回收产业进入爆发前夜[N];中国经营报;2022年
4 记者 董梓童;大尺寸光伏组件市场占有率大幅提升[N];中国能源报;2022年
5 董梓童;全球光伏组件价格短期内将维持高位[N];中国能源报;2021年
6 记者 吕华 王迎谨;发挥突出优势 做强服务保障 汇聚西安追赶超越强大合力[N];西安日报;2017年
7 记者 韩江法;平煤隆基光伏组件材料项目深加工车间投用[N];平顶山日报;2021年
8 本报记者 董梓童;光伏组件“更换潮”席卷全球[N];中国能源报;2021年
9 记者 刘勇;嘉寓集团投资15亿元在朝建设清洁能源光伏组件项目[N];朝阳日报;2021年
10 记者 李薇 藏伟;协鑫佳洋(宁夏)新能源有限公司5GW光伏组件生产线项目举行开工仪式[N];石嘴山日报;2021年
11 王能力 张宙;5.5亿元高效光伏组件及电池建设项目落户鄱阳湖生态科技城[N];九江日报;2019年
12 本报记者 于海江;进一步大幅提升光伏组件性能[N];中国电力报;2020年
13 记者 陈其珏;4月光伏组件出口好于预期 国内抢装需求已启动[N];上海证券报;2020年
14 本报记者 秦志伟;光伏组件:“扎堆”退役,无力回收[N];中国科学报;2020年
15 本报实习记者 董梓童;光伏组件或提前迎“报废潮”[N];中国能源报;2018年
16 于南;东方日升签署乌克兰最大电站323MW光伏组件供货合同[N];证券日报;2019年
17 记者 米彦泽;双面光伏组件豁免25%关税,影响几何[N];河北日报;2019年
18 李冰;华创证券:光伏组件6月出口量同比大增超九成[N];中国能源报;2019年
19 本报记者 王林;美企恐慌性“囤购”光伏组件[N];中国能源报;2019年
20 记者 刘云丽;安阳中来安彩高效光伏组件项目正式签约[N];安阳日报;2019年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978