光伏幕墙技术研究报告

光伏幕墙技术研究报告近年来，光伏技术已在建筑工程中得到广泛应用。目前，我国光伏产业正迅速发展，加之国家出台了一系列鼓励采用光伏技术和产品的政策，建筑幕墙行业在工程中采用光伏技术和产品的积极性不断提高，光伏技术在建筑中的应用必将前景广阔。一、光伏幕墙分类目前，我国在建筑幕墙中主要采用了两种光伏技术，一种是分离式光伏建筑，另一种是合一式光伏建筑，两种光伏技术各有所长。二、光伏幕墙特点分离式光伏建筑节能效果显著在分离式光伏建筑中，光伏板阵列设置在主体建筑或屋顶上，虽然它是整个建筑的有机组成部分，但它有自身的支承结构体系，光伏板仅仅作为产能装置，不作为建筑的围护结构，建筑物还要另设建筑幕墙、门窗和屋面。采用这种体系设计和施工都比较简单方便，避免了幕墙和采光顶的建筑功能受到干扰。设计光伏板系统时只需考虑光电系统本身的要求，不用考虑光学、热工、防水、密封等问题，可以采用更为合理的朝向，最大限度地发挥其发电功能，达到最佳的光电转换效果。光伏系统容易维护，修理更换不用担心影响建筑幕墙和采光顶；而建筑幕墙和采光顶破损时只要更换普通板块，与光伏系统无关，不会影响房屋的供电。加之光伏板与各个建筑关系不紧密，可以实现标准化，成批量生产，成本较低。其缺点是分离的光伏阵列有时还要占用额外的建筑面积。合一式光伏建筑与分离式光伏建筑设置不同，光伏板本身就兼作围护结构的面板。由于只有一层面板、一套支承结构，施工简化，材料节省，提高了建筑物的使用率。但这样一来，玻璃夹层板就要具有两重功能：一方面作为幕墙板和采光顶板件，要具有透光、遮阳、防水、密封、隔音和热工性能；另一方面，作为光伏板，要满足超白、小变形和电工方面的要求。有时候这两方面的要求互相矛盾，就会产生设计或施工方面的困难。例如，当保温要求采用中空玻璃采光顶时，从安全方面考虑，内侧（下方）玻璃应为夹层玻璃，单片钢化玻璃放在外侧（上方）；而作为光伏板，夹有光电池的夹层玻璃应放在外侧（上方）。这样一来，只能采用双夹胶中空玻璃同时满足两者的要求，幕墙造价要增加。而且，如果要更换损坏的幕墙、采光顶板块，就会牵涉到电路上的一些问题，比较麻烦。此外，光电板的遮挡、美观等问题要与建筑设计方面协调，光伏板的布置和朝向不能随意选取，无法发挥最大的光电转换效果。由于和具体的建筑外观设计联系在一起，光伏板型号、规格很多，难以批量生产，成本较高，生产周期较长。现在，合一式光伏幕墙建筑在国内应用迅速增长，幕墙厂家也在大力推广这种形式。如深圳方大幕墙公司办公楼、汕头金刚光伏幕墙公司办公楼都采用了这种形式。三、光伏幕墙原理光伏幕墙是用特殊的树脂将太阳电池粘贴在玻璃上，镶嵌于两片玻璃之间，通过电池可将光能转化成电能。光伏幕墙发电这项主要功能外，光伏幕墙还具有明显的隔热、隔音、安全、装饰等功能，特别是太阳能电池发电不会排放二氧化碳或产生对温室效应有害的气体，也无噪音，是一种净能源，与环境有很好的相容性。四、光伏幕墙材料1.晶硅电池太阳能电池根据其特性分为单晶硅电池、多晶硅电池、非晶硅电池，其物理性能不同，外表形状、颜色等都有很大差异，非晶硅电池的转换率在 6%至 9%之间，具有棕色或带半透明特点，适合于弱光发电场所。晶硅还具有很多颜色可供选择增强了光伏幕墙的可装饰性。2. 背 板 玻 璃其 光 电 模 板 背 面 还 可 以 衬 托 设 计 师 所 喜 欢 的 颜 色 ， 以 适 应 不 同 的 建 筑 风 格 ， 从而 为 现 代 建 筑 提 供 一 种 新 的 美 学 装 饰 效 果 。 背 板 玻 璃 图 案 效 果 满 足 于 不 同 建 筑 风 格和 透 光 的 要 求 。背 板 玻 璃 图 案 设 计3.光 伏 幕 墙 接 线 盒接 线 盒 必 须 具 有 抗 老 化 、 耐 紫 外 线 能 力 ， 耐 力 达 到 1000v 符 合 IP65 防 护 要求 ， 工 作 温 度 在 -40 度 到 +85 度 。根 据 组 件 功 率 情 况 、 BIPV 工 程 设 计 的 需 要 和 对 建 筑 美 观 的 要 求 ， 配 置 不 同 的接 线 盒 。如 在 明 框 式 、 半 隐 框 式 安 装 中 可 采 取 侧 边 接 线 盒 方 式 ， 在 点 支 式 ， 隐 框 式 安装 中 采 用 背 面 接 线 盒 方 式 。我国光伏建筑刚刚起步，有着广阔的发展前景。对于各种形式的光伏幕墙建筑系统，还需要一个深化认识、不断探索的过程。我们还应在工程实践中不断总结经验，创造出符合我国国情的光伏建筑设计施工成套技术，为绿色节能建筑做出贡献。安徽新视野门窗幕墙工程有限公司2011 年 4 月 15 日