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光伏建筑一体化对冷暖负荷影响的模拟

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光伏建筑作为表皮和建筑结合时，其带来的好处不仅是发电收益及建材替代和外观的附加效果，仅对建筑冷暖负荷的平衡就将节省大量的能源，下面，我们用Ecotec来模拟，看看数据是怎样的！

        本文选取一个独立完整的模型进行分析计算，在此过程中以新疆地区为例，以点带面进行一般情况的展开及推广。由于新疆炎热的夏季特点，BIPV设计主要以减小维护结构得热为主，所以不宜设置玻璃幕墙及采光顶结构，本文主要以外墙面铺设垂直组件以及建筑平屋顶及坡屋顶铺设太阳能电池板组件。为了尽量多的比较研究各种方式安装的光伏系统，我们选择以下建筑模型（如图1—图2）。由于篇幅有限，文章略去了建材及建筑内热环境，能耗等参数的设置。

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光伏组件选用尺寸为1640*991*40的单晶组件，功率为240W。东、西立面各380块，安装面积各618㎡，安装功率各95kw。正立面为480块，安面积780平米，安装功率120kw，坡屋面为420块，安装功率105kw，安装面积683平米，平屋面为93块，安装功率23.25kw，占地面积472㎡，总安装功率为441.25kW。

 

得失热波动情况

通过对A建筑（非光伏建筑）和B建筑（光伏建筑）温度/得热图进行对比我们发现，建筑在安装光伏表皮后得失热波动浮动明显收窄。

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每月冷热负荷情况

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通过对比，我们发现在建筑表面安装太阳能组件后能有效降低冷热负荷，节能率平均达到44%左右（特定模型和条件下），从节能率与温度趋势对比图中可以看出，寒冷季随着温度下降节能率逐步升高，在炎热季随着气温的上升节能率也出现上升，可见光伏表皮对建筑冷热负荷起到缓冲的作用。光伏表皮降低了冷热负荷的峰值。B比A降低了242214kwh。从趋势图（10）中可以看出，从冬季最冷的时候和夏季最热的时候，节能率有所提高。说明在极冷极热条件下，光伏组件更能体现隔热保温的性能。使得建筑冷热负荷明显降低，在冬冷夏热地区推广比较有优势。

 

本文引自天津大学王丹硕士论文《办公建筑太阳能一体化光伏系统全寿命周期分析研究  —-以新疆地区为例》，文章为坎德拉学院刘锦山参与研究的部分

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原文始发于微信公众号（坎德拉学院）：光伏组件表皮对建筑冷暖负荷影响的模拟

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