长春海外学人创业园住宅太阳能技术适配性的应用设计研究

随着我国乃至世界能源危机的日益显现、环境的破坏、太阳能光伏与建筑一体化在市场应用中的大力推广以及政府对太阳能光伏发电项目的政策出台和大力支持,不难看出节能建筑是此刻乃至未来,我国乃至世界建筑发展的大趋势,洁净的能源能减缓对煤、石油等常规能源的大力消耗。建筑本身就是能源的大户,居住建筑更是量大而面广,对用电需求也很强烈,其具有开展太阳能光伏发电的巨大潜能与优势,因此太阳能运用的合理性、高效性是未来太阳能建筑一体化设计的重要内容。来自联合国能源机构的一项调查报告显示,太阳能光伏发电系统与建筑一体化的产业将会是全世界在21世纪最有潜力的新兴产业之一。本文从长春海外学人创业园住宅建筑设计的角度出发,针对多晶硅太阳能电池板与住宅屋顶适配性设计分析,提出了针对严寒地区该试点工程优选的屋面太阳能电池板材料,并做了三种材料的比较,期间还对吉林长春朝阳区52.25kW的太阳能光伏发电项目进行了调研,综合提出了适合该试点工程屋顶各部分组件的选用,电池板安装方位、倾角的确定,并设计出多晶硅太阳能电池板与屋面及檐口等处适配的节点详图,并对屋面的经济效益、社会效益和环保效益做了评估。本论文从太阳能光伏与建筑一体化概念和应用出发,首先分析了我国和吉林长春的太阳能资源情况,介绍了太阳能光伏与建筑一体化的基本概念及其国内外的研究现状,论述了在吉林长春严寒地区居住建筑发展与应用太阳能光伏的情况以及有利条件。接着综合了试点工程其它节能技术的应用以及参考吉林长春52.25kW的太阳能光伏发电项目论述多晶硅太阳能光伏电池板与试点工程屋面适配性的关键技术方案,以及多晶硅太阳能光伏电池板与屋面结合设计应用中的影响因素,着重根据吉林长春的气候特征和试点工程的屋面结构设计并绘出了多晶硅太阳能电池板与屋面管线洞口节点详图、多晶硅太阳能电池板与屋面节点详图、多晶硅太阳能电池板与檐口节点详图、屋面保温防水的工程做法、檐口处屋面保温防水的工程做法五个详图成果。再通过数据分析对比,对试点工程预计的经济效益和环境效益做出评估,得出试点工程屋面太阳能光伏发电总投资6万元,能耗回收期为2年,剩余的23年寿命内预计可以获得利益70.26615万元,25年共计可以节约标准煤197.12吨,同时每年可以减排二氧化碳545.84吨、氮氧化物8.20吨、二氧化硫16.40吨、粉尘0.52吨、碳粉尘148.92吨。