半透明單晶硅光伏玻璃在建筑中應(yīng)用的綜合能耗研究.pdf

1、在當(dāng)前節(jié)能與推動(dòng)可持續(xù)能源利用已成為社會(huì)共識(shí)的時(shí)代背景下，光伏建筑以正成為綠色生態(tài)建筑中頗具發(fā)展?jié)摿Φ姆种?。在光伏建筑迅猛發(fā)展的態(tài)勢(shì)下，半透明光伏玻璃的出現(xiàn)是光伏建筑大步向前發(fā)展的新生且重要的契機(jī)，其半透明性可以滿足建筑采光、取景的需求，半透明性也意味著其與建筑因素的結(jié)合更為緊密，陽(yáng)光的進(jìn)入通過(guò)半透明光伏玻璃進(jìn)入室內(nèi)將影響到包括采光、制冷及采暖的能耗。對(duì)于半透明光伏玻璃，如何優(yōu)化其設(shè)計(jì)，尤其是其透光率的優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)于光伏建筑的綜合能耗表現(xiàn)

2、有著較為關(guān)鍵的影響。
　　本研究關(guān)注半透明光伏玻璃在建筑中的應(yīng)用問(wèn)題，研究其在不同建筑因素下的建筑綜合能耗表現(xiàn)，并將其與傳統(tǒng)玻璃進(jìn)行能耗對(duì)比研究，從綜合能耗角度分析半透明光伏玻璃在不同建筑因素下代替?zhèn)鹘y(tǒng)玻璃的可能性，探索并總結(jié)其不同建筑因素的優(yōu)化設(shè)計(jì)策略。
　　本研究主要采用實(shí)驗(yàn)結(jié)合模擬的方法，通過(guò)建立半透明光伏玻璃的計(jì)算模型，然后采用實(shí)際氣象條件下的實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)驗(yàn)證計(jì)算算法，最后將計(jì)算模型結(jié)合電腦模擬（EnergyPlus）進(jìn)

3、行不同建筑因素的設(shè)置，將不同電池覆蓋率（PVR）的半透明光伏玻璃置于不同建筑因素下進(jìn)行測(cè)試、分析與論證，并與傳統(tǒng)玻璃進(jìn)行對(duì)比，得出其建筑綜合能耗情況與規(guī)律。
　　研究發(fā)現(xiàn)，從綜合節(jié)能角度而言，半透明光伏玻璃的電池覆蓋率（PVR）在不同建筑條件下所導(dǎo)致的建筑綜合能耗截然不同，在不同的建筑因素組合下，恰當(dāng)?shù)腜VR取值將可以實(shí)現(xiàn)光伏玻璃綜合節(jié)能的最大效益。隨著半透明單晶硅PVR上升，光電轉(zhuǎn)化率下降，PV發(fā)電量上升，照明能耗上升，空調(diào)能耗

4、（制冷+采暖）下降。窗墻比和房間進(jìn)深對(duì)于光伏玻璃的能耗表現(xiàn)具有很大的影響，光伏玻璃的性能分析必須給予一定的窗墻比和房間進(jìn)深條件下才具有意義。我們選取了三種較為典型的傳統(tǒng)玻璃與半透明光伏玻璃進(jìn)行綜合能耗的對(duì)比，在各種 PVR下，單晶硅光伏玻璃的綜合節(jié)能性能都優(yōu)于單層玻璃和雙層中空玻璃，其綜合節(jié)能性能表現(xiàn)優(yōu)于單層玻璃和一般的雙層中空玻璃，但略遜于Low-E玻璃。
　　本研究從設(shè)計(jì)策略與經(jīng)驗(yàn)角度，總結(jié)了以下幾個(gè)重要的結(jié)論。PVR值較高(

5、50％-80%)的單晶硅光伏玻璃，較為適合窗墻比較大（>0.5）的建筑空間；也較為適合進(jìn)深較小(<7m)的建筑空間；PVR值較低(10%-50%)的單晶硅光伏玻璃，較為適合窗墻比較小(0.2–0.5)和進(jìn)深較大(≥7m)的建筑空間。房間進(jìn)深較?。?6m）時(shí)，光伏玻璃比《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的能耗要求更為節(jié)能。窗墻比較小（<0.35）時(shí)，光伏玻璃比《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的能耗要求更為節(jié)能。這些結(jié)論在實(shí)際工程應(yīng)用中可以起到較為重要的參考