一、前言 地球上每平方米土地每年所獲得的太陽直射光和斜射光平均為1000 千瓦時,怎樣才能有效利用大自然所賦予的寶貴財富呢?早在100多年前,人們就發(fā)明了
光電模板,即利用光照使浸入
電解液的鋅電板產(chǎn)生電流。到了1954年,美國研究人員使用元素硅取得巨大成就,光電模板首先被用在宇宙航行上。現(xiàn)在,人們越來越關(guān)注健康,綠色環(huán)境意識日益增強,科技發(fā)展進步已將光電模板裝入
建筑幕墻中變?yōu)榭赡埽瑧?yīng)用
光電幕墻的時代到了。
二、發(fā)光無污染的光電幕墻 光電模板簡稱為PV,已是使用三四十年的光電材料,它的優(yōu)點是可在氣候惡劣的情況下照常工作。這是一種完善的技術(shù),可應(yīng)用于許多領(lǐng)域,比如在當今不可或缺的通信領(lǐng)域。將光電模板裝入建筑幕墻中,無需再增加建筑
平面面積。
那么,光能是如何轉(zhuǎn)變成電能,又是如何運用到幕墻上呢?
設(shè)計光電幕墻需考慮電池、模板、導(dǎo)線和變壓器各個因素,各電池組成模板,各模板組成小分格,并通過導(dǎo)線連接,所有導(dǎo)線又組成一個 PV變壓器。一個PV變壓器是一個封閉的幕墻部分,每套光電
設(shè)備可由一個或多個變壓器組成。每套光電設(shè)備都先產(chǎn)生直流電,再由直流電轉(zhuǎn)變成交流電,并由電壓網(wǎng)傳輸,逆整流器再將230/400伏的電壓轉(zhuǎn)變成頻率通常為50赫茲的電能。
晶體電池通過導(dǎo)線相互連通,并被接在大表面的模板上,這些電池被嵌入堅硬的
樹脂玻璃中,導(dǎo)線可接在模板背面或玻璃邊緣。作為模板一個組成部分的非晶體是一個完整的平面,相互連通,被嵌入兩塊玻璃和
透明度高的樹脂中。所有模板都可作為幕墻的
建筑材料使用,這些模板極為堅固,電
絕緣性好,符合二級安全標準。采取這些措施后,即使發(fā)生失誤,在可觸摸部位也不會出現(xiàn)危險的電壓。光電模板具備抵御外界環(huán)境侵擾的能力,或在臭氧,或在酸雨,或在零下50攝氏度至90攝氏度的環(huán)境中,光電模板仍可使用幾十年,而且是極為美觀的造
型材料。
三、應(yīng)用簡介 光電幕墻是一種集發(fā)電、
隔音、
隔熱、安全、裝飾功能于一身的
新型建材,充分體現(xiàn)了建筑的智能化與人性化特點,實際上它就是
太陽能光電幕墻玻璃。進入90年代后,隨著常規(guī)發(fā)電成本的上升和人們對環(huán)境保護的日益重視,一些國家紛紛實施、推廣太陽能屋頂計劃,并提出了“建筑物產(chǎn)生能源”的新概念,由此推動了光電技術(shù)的大規(guī)模開發(fā)與應(yīng)用。美國、日本、德國、
意大利、印度等許多國家都已建有太陽能屋頂或外墻的建筑。
在1991年
慕尼黑最大的建筑行業(yè)
展覽會上,旭格公司首先展出了光電幕墻,這是一個發(fā)展項目,也是將光能應(yīng)用于
建筑裝飾業(yè)的開始,自此,光電幕墻這一產(chǎn)品的應(yīng)用引起了專業(yè)人士的關(guān)注。
目前,世界上最大的太陽能屋頂光電系統(tǒng)安裝在新慕尼黑貿(mào)易展覽中心。該系統(tǒng)由7812塊西
門子
單晶硅組件組成方陣,每塊功率130W,總?cè)萘砍^IMW,所發(fā)電力與20KV電網(wǎng)相聯(lián),每年能發(fā)電100萬KWH,足夠340戶德國家庭使用。
目前光電幕墻現(xiàn)多用于
標志性建筑的屋頂和外墻。隨著節(jié)能和環(huán)保的需要,我國正在逐漸接受這種光電幕墻。為了滿足國內(nèi)市場需求,已經(jīng)有多家企業(yè)通過與海外企業(yè)合資、合作,引進、生產(chǎn)這種光電幕墻產(chǎn)品。在研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光電幕墻產(chǎn)品方面,國內(nèi)業(yè)界緊緊追蹤國際先進技術(shù),于2002年開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的光電幕墻產(chǎn)品,并成功首次應(yīng)用在位于深圳高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的方大集團科技中心大廈工程中,其采用的光電幕墻有效面積為93.8平方米,設(shè)計峰值發(fā)電功率10.3千瓦,
建筑標高97米,是我國第一幢光電幕墻建筑。
太陽能光電幕墻集合了
光伏發(fā)電技術(shù)和
幕墻技術(shù),充分利用建筑物的表面和空間,把傳統(tǒng)幕墻試圖屏蔽在建筑物外的太陽能轉(zhuǎn)化成對人們有益的電能,最大特點是具有通風(fēng)換氣、環(huán)保、節(jié)能的功能,節(jié)省了對地球珍貴化石類能源的消耗,降低了對環(huán)境的污染,同時為現(xiàn)代建筑提供一種新的美學(xué)裝飾效果。是一種高科技產(chǎn)品,代表著國際上建筑
光伏一體化的最新發(fā)展方向。
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