3.2細部設計
光伏建筑遮陽的細部設計主要包括防積水、防積灰、
防雷、防撞擊、防過度
變形等方還要為與光伏組件的結(jié)合和為光伏組件的正常運行創(chuàng)造條件,主要是光伏組件與建筑遮陽之間要采用浮動連接,滿足變形要求,滿足光伏組件的散熱和走線。
3.3 光伏電池選擇
光伏電池的選擇其實是光伏建筑一體化的關鍵,應結(jié)合光伏陣列的位置,建筑效果,建筑采光,建設投資和可能的遮擋進行綜合分析后選定。
對于水平遮陽通常設計時會把光伏電池設置在水平遮陽上方,日照時間較長的南面可選擇
晶體硅電池,其它面可選擇非晶硅電池。
對于垂直遮陽,陽光的直射是隨著時間的變化而變化的,所以可以選擇在垂直遮陽的兩側(cè)均安裝具有弱光發(fā)電能力的非晶硅電池,從而增大光伏電池的面積提高轉(zhuǎn)化功率。對于光伏檔板遮陽,除了在陽光強烈的時候作為檔板遮陽以外,也往往設計成在陽光不強的時候可以收起,從而增強建筑的采光性,所以對于檔板遮陽選擇光伏電池,要考慮到其處于工作狀態(tài)的非持續(xù)性,選擇非晶硅電池應是比較好的做法,能較好的適應檔板能的變化。
3.4 光伏組件的設計
光伏組件的設計主要包括光伏電池的排列,光伏電池的串并聯(lián),背部襯板的選擇,接線盒的位置,封裝方案,與遮陽面板的結(jié)合方案等方面。
光伏電池的排列主要與建筑效果和建筑采光有關,一般和建筑師協(xié)商解決。單晶硅和多晶硅本身不透光,主要依靠電池之間的間隙透光,設計時要從兩種常用電池規(guī)格中選擇一種,并進行排列;非晶硅的透光能力也較弱,一般也在電池之間預留間隙透光,要設計電池的尺寸,并進行排列。
光伏電池的串聯(lián)數(shù)量主要與初定的系統(tǒng)電壓有關,常用的系統(tǒng)電壓有DC12V ,DC24V,DC36V 和DC48V四種。光伏電池串聯(lián)后的開路電壓要考慮太陽輻射的不
穩(wěn)定性和線損,一般比系統(tǒng)略高,可達系統(tǒng)電壓的1.5倍。光伏電池串聯(lián)后的并聯(lián)數(shù)量主要取決于蓄電池或逆變器的功率,一般應選擇功率較大的蓄電池或逆變器,并盡量縮短與光伏電池之間的距離。
背部襯板的選擇主要取決于建筑采光,只有沒有采光要求的背部襯板才能采用金屬板。光伏組件與遮陽面板結(jié)合后的面板曲率較小時,可以采用單晶硅或多晶硅電池的
冷彎彈性成型法安裝,曲率較大時,只能采用非晶硅電池。
接線盒的位置取決于遮陽面板的安裝方式,一般應設置背部,采用明框安裝時,也可以設置到側(cè)邊。
封裝方案的選擇主要與背部襯板有關,一般應在光伏組件加工廠進行,
密封和
耐久性是關鍵。與遮陽面板的結(jié)合方案主要與光伏電池組件的
剛度有關,光伏電池組件的剛度較大時,可以采用邊部連接,剛度較小時,宜采用粘結(jié)等均勻連接。
3.5 光伏發(fā)電系統(tǒng)的選擇
對于有條件并網(wǎng)發(fā)電的地方,最好采用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng),確實不能并網(wǎng)發(fā)電或主要是向LED等直流負載供電時,才選擇光伏獨立發(fā)電系統(tǒng)。采用光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)時,關鍵要選擇好逆變器,最好是選擇功率較大的逆變器,減少逆變器的數(shù)量。采用光伏獨立發(fā)電系統(tǒng)時,關鍵要選擇好蓄電池,也最好是選擇功率較大的蓄電池,減少蓄電池的數(shù)量。
根據(jù)光伏電池組件的
輸出功率和實際使用的光伏電池組件數(shù)量直接計算出光伏發(fā)電系統(tǒng)的設計裝機容量。關鍵是要扣除沒有使用的光伏電池組件的功率。
光伏發(fā)電系統(tǒng)的年發(fā)電量應根據(jù)當?shù)氐奶柲阘總輻射能、光伏電池的總面積和光電池的轉(zhuǎn)換效率來計算,并考慮光伏電池的朝向、長期運行、積灰、升溫、損耗等不利因素的影響。
3.7 光伏組件的維護
一般的光伏組件都與墻面板結(jié)合,結(jié)合方案應考慮日后更換及維修光伏組件的方法。同時,應考慮雨水沖洗光伏組件表面,防止污染。作為建筑
外遮陽,在對外墻清洗和維修作業(yè)時,很難避免對遮陽的碰撞,光伏組件不能布置在遮陽的邊部和角部,并與遮陽柔性連接,防止遮陽變形危及光伏組件。
4 結(jié)論
光伏建筑遮陽提高了光伏電池組件在建筑上的設置面積,極大地增加了建筑光伏發(fā)電的設計裝機容量,同時,通過設置建筑遮陽,也極大地改善了建筑的遮陽特性,豐富了
建筑立面。由此可知,光伏建筑遮陽具有非常廣闊的市場前景。
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