西安地區(qū)光伏幕墻在建筑新風系統(tǒng)供給中的應用.pdf

1、隨著化石能源的逐漸枯竭,發(fā)展可再生能源已成為解決世界能源問題的必經之路?？紤]到能源利用中的環(huán)境因素和開發(fā)潛力,太陽能已經成為了諸多可再生能源中最具有發(fā)展前景的能源之一。因此太陽能光伏發(fā)電技術日益受到重視和關注,并且不斷的在實際工程中得到應用。
　　為了節(jié)約建筑常規(guī)能源的消耗,同時保護大氣環(huán)境,本文研究光伏幕墻發(fā)電在建筑新風系統(tǒng)供給中的應用以及利用送風方式降低新風能耗的方法。首先利用西安綠華生物公司辦公樓作為算例,進行日周期光伏幕墻

2、發(fā)電用于驅動該樓新風系統(tǒng)和空調系統(tǒng)正常運行所需耗電量的可行性研究以及節(jié)能性分析,結果表明針對日周期而言,利用光伏發(fā)電量供給新風系統(tǒng)使用是基本可行的,發(fā)電量與耗電量基本相等;但是利用光伏發(fā)電量供給整個空調系統(tǒng)正常運行就需要外界電網的補給,光伏發(fā)電量只能夠提供其耗電量的1/4左右。
　　其次,本研究利用DeST軟件對光伏發(fā)電向新風系統(tǒng)提供的電能進行全年逐時的模擬分析計算,驗證光伏幕墻發(fā)電在建筑新風系統(tǒng)能源供給中應用的可行性和波動性,并

3、對光伏幕墻的安裝設計方案進行經濟性分析對比,發(fā)現(xiàn)該建筑全部安裝光伏玻璃的經濟回收年限約為10.58年,僅北面幕墻不安裝光伏玻璃的經濟回收年限約為8.89年;與安裝普通玻璃幕墻相比,光伏玻璃幕墻節(jié)約了空調系統(tǒng)總能耗,那么光伏幕墻的經濟回收年限會更短。即考慮光伏玻璃的熱工節(jié)能性,該建筑全部安裝光伏幕墻時經濟回收年限約為7.63年,僅北面不安裝光伏幕墻時經濟回收年限約為6.77年。如果考慮電費峰谷差異的情況,光伏玻璃的經濟回收年限還會更短,因

4、此光伏玻璃應用的前景將會十分廣闊。
　　最后,本文結合不同送風方式提出更為合適更為節(jié)能的、經濟的光伏設計安裝方案。首先,研究了不同送風方式對室內人員呼吸區(qū)域的空氣品質的影響,經過Fluent模擬計算,在分析了研究新風流場特性后,我們總結出中送頂回的送風方式要比上送頂回和下送頂回的送風方式更適合于新風系統(tǒng)送風,因此在保證人員活動呼吸區(qū)域相同局部有效新風量的前提下,利用中送的送風形式可以有效的減少新風量節(jié)約新風系統(tǒng)耗能,從而減少了新風

5、系統(tǒng)耗電量,節(jié)約了建筑能耗,使外部電網峰谷供電的壓力得到緩解。其次,對節(jié)能后光伏發(fā)電供給新風系統(tǒng)進行了經濟分析,結果表明,在建筑東墻和北墻都不安裝光伏玻璃的設計安裝方案的經濟回收年限約為7.64年,與安裝普通玻璃幕墻相比,光伏玻璃幕墻節(jié)約了空調系統(tǒng)總能耗,該結果進一步縮短了經濟回收年限最終縮短至約為5.33年。最后,經對比模擬結果我們針對西安地區(qū)辦公建筑,采用中送頂回的送風方式與光伏幕墻發(fā)電供給新風系統(tǒng)相結合的設計方法提出了更為合適更為