半透明光伏玻璃对建筑热光电综合影响的研究

发布时间：2024-03-26 01:40

　　在当前节能和可再生能源利用浪潮的推动下,光伏建筑以其绿色生态的显著特点在现代绿色建筑中脱颖而出。随着光伏建筑的迅猛发展,人们对光伏发电组件的利用不仅仅只局限于屋面,特别是半透明非晶硅薄膜光伏电池的出现,进一步促进了光伏发电与幕墙或者窗户的紧密结合,为光伏建筑开启了新的发展方向。采用半透明光伏玻璃替代传统玻璃,改变了原有窗体围护结构的光学和热学参数,直接导致建筑采光、照明和冷热负荷的改变;并且,由于光伏玻璃发电的特性,也将直接影响建筑的综合电耗。本文以广州地区办公建筑为例,采用EnergyPlus软件对不同朝向的半透明光伏玻璃围护结构建筑进行传热、采光和发电量的模拟计算,得到太阳辐射强度、窗户表面温度、窗户得热、室内负荷、室内人员PMV-PPD、自然采光照度、发电量等参数随朝向和透光率的变化关系,分析不同透光率对室内光热电的综合影响。对光伏玻璃的热学特性研究发现,半透明光伏玻璃透光率越低,在相同辐射条件下其表面温度越高;其中透光率为0.1时,表面全年最高温度接近60℃,这对夏季室内冷负荷有直接的影响。同时,研究发现降低透光率对减少室内辐射得热有显著效果;综合窗户得热进行模拟计算,得出降低...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 主要研究内容
2 半透明光伏玻璃与模型参数
    2.1 太阳能光伏技术的发展与国家政策
        2.1.1 我国太阳能资源分布光及光伏技术的使用量
        2.1.2 国内光伏技术推动政策
    2.2 光伏建筑一体化
        2.2.1 光伏建筑的含义及形式
        2.2.2 光伏建筑的优势
        2.2.3 光伏建筑的发展现状
    2.3 半透明光伏玻璃
        2.3.1 光伏电池类型
        2.3.2 半透明光伏玻璃的种类
        2.3.3 半透明光伏玻璃的光热参数
        2.3.4 半透明光伏玻璃对室内光环境与热环境的影响
        2.3.5 半透明光伏玻璃发电性能的影响因素
    2.4 模拟软件
    2.5 建筑模型以及参数设置
    2.6 本章小结
3 半透明光伏窗对热环境的影响
    3.1 光伏外窗辐射分析
        3.1.1 太阳位置与太阳辐射得热
        3.1.2 外窗辐射分布
    3.2 光伏外窗表面温度分布
        3.2.1 夏季典型设计日外窗玻璃表面逐时温度
        3.2.2 外窗玻璃表面全年温度分布
    3.3 外窗得热量和室内负荷分析
        3.3.1 外窗辐射得热
        3.3.2 外窗全部得热
        3.3.3 全年负荷
    3.4 通风双层光伏窗对室内瞬时得热的影响
        3.4.1 隔热空气层
        3.4.2 隔热通风
    3.5 通风双层光伏窗对全年负荷的影响
        3.5.1 隔热空气层
        3.5.2 隔热通风
    3.6 光伏窗与传统遮阳窗对比
        3.6.1 遮阳控制
        3.6.3 窗户得热与室内负荷分析
        3.6.2 室内平均温度
        3.6.4 自然状态下室内人员PMV-PPD指标
    3.7 本章小结
4 半透明光伏玻璃对室内光环境的影响
    4.1 室内照度计算
    4.2 有效日光照度UDI(Useful Daylight Illuminance)
        4.2.1 室内照度分布
        4.2.2 全年照度分布
    4.3 眩光与眩光指数计算
        4.3.1 日光不舒适眩光指数计算
        4.3.2 眩光指数分布
    4.4 光热综合分析
    4.5 本章小结
5 光伏建筑电性能综合分析
    5.1 半透明光伏玻璃发电量分析
        5.1.1 夏季典型设计日发电功率
        5.1.2 光伏玻璃全年发电规律
        5.1.3 全年发电量
    5.2 照明能耗
    5.3 综合能耗分析
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录 攻读硕士期间发表的论文



本文编号：3939171