本書主要介紹太陽能建筑一體化相關應用技術，包括太陽能建筑一體化相關技術工作原理、光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)、太陽能建筑一體化之屋頂光伏應用、太陽能建筑一體化之光伏幕墻應用、太陽能光伏建筑一體化設計原則與案例、太陽能光熱及建筑一體化應用、光伏光熱建筑綜合利用研究與示范、太陽能分布式光伏電站部分案例、光伏光熱系統(tǒng)Polysun設計軟件的使用、Ecotect操作指南及實踐教程。
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目錄
第1章緒論1
1.1能源危機1
1.1.1世界能源形勢1
1.1.2我國能源形勢2
1.2碳達峰碳中和與太陽能建筑一體化4
1.2.1碳達峰碳中和4
1.2.2推廣太陽能建筑一體化的必要性4
1.3太陽能建筑一體化概述5
1.3.1太陽能建筑一體化的定義6
1.3.2太陽能建筑一體化的發(fā)展歷程8
1.3.3太陽能建筑一體化的特點10
1.3.4太陽能建筑一體化的設計原則10
1.4太陽能建筑一體化的研究現(xiàn)狀11
1.4.1國外研究現(xiàn)狀11
1.4.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀12
第2章太陽能建筑一體化相關技術工作原理17
2.1太陽能電池的基本結構及工作原理17
2.1.1光生伏特效應17
2.1.2光伏電池工作原理18
2.1.3影響光伏電池發(fā)電效率的因素20
2.1.4太陽能電池分類21
2.1.5各類太陽能電池組件24
2.2太陽能光伏光熱的分類及傳熱模型25
2.2.1PV/T集熱器的分類25
2.2.2傳熱模型27
2.3分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)30
2.3.1分布式光伏發(fā)電的優(yōu)劣勢31
2.3.2并網(wǎng)型光伏發(fā)電蓄電池組設計32
2.3.3光伏發(fā)電系統(tǒng)的運行維護33
2.4智能電網(wǎng)與微電網(wǎng)34
2.4.1智能電網(wǎng)34
2.4.2微電網(wǎng)36
2.5建筑一體化光伏構件與性能要求38
2.5.1建筑一體化光伏構件類型38
2.5.2建筑一體化光伏構件性能要求41
2.6太陽能光伏與建筑一體化主要形式42
2.6.1光伏建筑一體化主要形式42
2.6.2建筑一體化光伏構件形式44
第3章光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)46
3.1光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)分類46
3.2分布式發(fā)電供能系統(tǒng)50
3.3光伏并網(wǎng)逆變器及控制策略52
3.3.1光伏并網(wǎng)逆變器的分類52
3.3.2光伏并網(wǎng)逆變器的拓撲結構52
3.4最大功率點跟蹤技術55
3.4.1MPPT的基本原理55
3.4.2MPPT技術存在的問題和解決方法56
3.4.3MPPT控制算法的分類57
3.5孤島效應的概念及其檢測方法60
3.5.1孤島效應的概念及檢測標準60
3.5.2孤島效應檢測方法62
3.6光伏匯流裝置64
3.6.1光伏匯流箱的基本工作原理64
3.6.2光伏匯流箱的組成與技術要求65
3.7光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)與光伏組件故障檢測66
3.7.1光伏發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)66
3.7.2光伏組件故障檢測71
3.8光伏發(fā)電系統(tǒng)防雷與接地設計74
3.8.1光伏電站中常見的雷擊現(xiàn)象74
3.8.2常見的雷擊防護措施75
第4章太陽能建筑一體化之屋頂光伏應用77
4.1屋頂光伏77
4.1.1坡屋頂光伏77
4.1.2平屋頂光伏80
4.1.3光伏天棚84
4.1.4光伏LED天幕88
4.2太陽能建筑一體化屋頂光伏應用案例88
4.2.1工程概述89
4.2.2光伏構件技術指標89
4.2.3安裝節(jié)點示意圖及屋面安裝實景圖90
4.2.4光伏發(fā)電系統(tǒng)設計90
4.2.5光伏發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟效益分析93
第5章太陽能建筑一體化之光伏幕墻應用95
5.1光伏幕墻簡介95
5.1.1光伏幕墻概述96
5.1.2光伏幕墻構造98
5.2光伏組件與建筑幕墻的結合方式99
5.3光伏幕墻應用101
5.3.1單層光伏幕墻101
5.3.2雙層光伏幕墻102
5.3.3光伏LED幕墻104
第6章太陽能光伏建筑一體化設計原則與案例106
6.1光伏建筑一體化設計優(yōu)點106
6.2光伏建筑一體化設計原則106
6.3光伏組件與建筑構件的結合方式107
6.3.1光伏組件與建筑遮陽、雨棚相結合107
6.3.2光伏組件與陽臺護欄相結合108
6.3.3其他結合方式108
6.4公共建筑光伏一體化應用109
6.4.1公共建筑的特點110
6.4.2公共建筑的BIPV設計案例110
6.5住宅建筑光伏一體化應用114
6.5.1太陽能電池在不同類型居民住宅中的應用114
6.5.2太陽能電池應用到住宅時的設計要點115
6.5.3住宅中太陽能電池的技術要求116
6.5.4太陽能電池組件在住宅應用實例117
6.6太陽能光伏與建筑外觀一體化設計案例120
6.6.1農(nóng)房建筑科技博物館（BIPV）120
6.6.2華為數(shù)字能源安托山總部（BIPV）121
6.6.3廣州美術館（BIPV）122
6.6.4清遠奧體中心（BIPV）123
6.6.5中國建筑興業(yè)集團遠東珠海生產(chǎn)基地員工餐廳（BIPV）124
6.6.6海南淇水灣旅游度假綜合體（BIPV）125
6.6.7博鰲東嶼島零碳示范區(qū)（BIPV）126
6.7其他應用127
第7章太陽能光熱及建筑一體化應用128
7.1太陽能熱水系統(tǒng)128
7.1.1太陽能集熱器的分類128
7.1.2太陽能熱水系統(tǒng)原理及結構130
7.1.3太陽能熱水系統(tǒng)的分類131
7.1.4太陽能熱水系統(tǒng)的發(fā)展與問題132
7.2太陽能熱水系統(tǒng)性能化設計133
7.2.1太陽能集熱器布置方式研究133
7.2.2太陽能集熱器面積計算與修正137
7.2.3太陽能熱水系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保效益分析138
7.3太陽能光熱與建筑一體化設計140
7.3.1太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設計141
7.3.2太陽能集熱器和建筑外觀一體化設計142
7.3.3太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化結構143
7.3.4太陽能熱水系統(tǒng)的選擇144
7.3.5太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化設計的一般原則146
7.4太陽能熱水系統(tǒng)和高層住宅外觀一體化設計146
7.4.1太陽能熱水系統(tǒng)和住宅外觀結合的難點146
7.4.2太陽能集熱器和高層住宅外觀一體化設計147
7.4.3具體結合方式148
7.4.4太陽能集熱器和陽臺一體化設計152
7.4.5太陽能集熱器和格柵一體化設計153
7.4.6太陽能集熱器和飄板/構架一體化設計154
7.4.7太陽能集熱器和雨棚一體化設計154
第8章光伏光熱建筑綜合利用研究與示范157
8.1BIPV/T基本結構157
8.1.1光伏空氣建筑一體化（BIPV/Air）157
8.1.2光伏熱水建筑一體化（BIPV/Water）159
8.2復合光伏熱水墻159
8.2.1新型耐寒PV/T模塊的開發(fā)160
8.2.2外置式PV/T系統(tǒng)的研究161
8.3復合光伏熱水墻的理論模型161
8.3.1光伏/空氣/熱水復合被動墻體系統(tǒng)模型162
8.3.2太陽能光伏光熱-熱催化/除菌殺毒復合墻體系統(tǒng)163
8.4光伏雙層窗166
8.4.1通風光伏雙層窗的原理與結構167
8.4.2光伏雙層窗的實驗平臺167
8.4.3光伏雙層窗性能的模擬與分析169
8.5光伏光熱建筑一體化技術示范建筑172
8.5.1光伏光熱組件概述172
8.5.2光伏光熱組件與建筑一體化設計173
8.5.3光伏光熱綜合利用系統(tǒng)的設計175
8.5.4一體化建筑的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)177
8.5.5光伏光熱綜合利用示范建筑的運行效果178
第9章太陽能分布式光伏電站部分案例185
9.1南國鄉(xiāng)村農(nóng)房建筑科技博物館54kWp光伏發(fā)電項目185
9.1.1工程概況185
9.1.2光伏電站方案設計186
9.1.3光伏電站發(fā)電量及效益188
9.2廣東新盟食品有限公司2438kWp分布式光伏發(fā)電項目189
9.2.1工程概況189
9.2.2光伏系統(tǒng)設計190
9.2.3發(fā)電量估算195
9.2.4環(huán)境效益196
9.2.5參考大樣197
9.3廣州市創(chuàng)興服裝集團有限公司4165.92kWp分布式光伏發(fā)電項目198
9.3.1工程概況198
9.3.2光伏系統(tǒng)設計199
9.4平南縣大安鎮(zhèn)長塘屯19.2kWp戶用光伏電站項目204
9.4.1光伏電站工程概況204
9.4.2光伏電站方案設計204
9.4.3光伏電站發(fā)電量及效益208
9.4.4環(huán)境影響評價及投資經(jīng)濟預算210
9.5賽爾康（貴港）3.2485MWp光伏發(fā)電項目211
9.5.1工程概況211
9.5.2光伏電站方案設計212
9.6華潤水泥（武宣）有限公司5.08MWp分布式光伏項目217
9.7萬升寬達光儲充一體化充電站項目219
9.7.1工程概況219
9.7.2光伏充電站方案設計220
9.7.3系統(tǒng)配置詳解222
9.7.4光儲充一體化充電站發(fā)電量及效益229
9.8其他類型太陽能光伏電站項目案例232
9.8.1天等縣馱堪鄉(xiāng)牛舍光伏項目232
9.8.2綠港工業(yè)園屋頂3.3MWp分布式光伏發(fā)電工程232
9.8.3廣西中偉一期屋頂分布式光伏項目232
第10章光伏光熱系統(tǒng)Polysun設計軟件的使用234
10.1行業(yè)常用軟件簡介234
10.2Polysun的主要特點及功能235
10.3Polysun的使用操作238
10.3.1創(chuàng)建方案238
10.3.2編寫方案概況238
10.3.3變量創(chuàng)建239
10.4Polysun仿真結果分析240
10.4.1計算運行結果分析240
10.4.2功能菜單結果分析242
10.4.3設置目錄242
10.5太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)安裝設計示例242
10.6太陽能光熱熱水系統(tǒng)安裝設計示例246
10.6.1系統(tǒng)概述246
10.6.2主要部件及參數(shù)246
10.6.3系統(tǒng)搭建步驟248
10.6.4仿真模擬結果統(tǒng)計250
第11章Ecotect操作指南及實踐教程253
11.1行業(yè)常用軟件簡介253
11.2Ecotect界面講解254
11.3氣候分析工具(Weather Tool)260
11.3.1Weather Tool的作用260
11.3.2氣象數(shù)據(jù)的獲取與分析261
11.4Ecotect建筑模型的建立266
11.4.1默認高度的修改266
11.4.2模型區(qū)域的建立267
11.4.3材質(zhì)顏色的調(diào)整270
11.5Ecotect實戰(zhàn)案例271
11.5.1太陽日照分析271
11.5.2太陽日軌分析276
11.5.3太陽陰影遮擋分析277
11.5.4太陽輻射分析278
參考文獻281
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