引言:当下随着时代的不断进步,各国对化石能源的消耗也都在不断增多,全球能源市场面临着非常严峻的局面,但同时科技的发展也使得人们对新能源的开发与利用进入到了一个新的阶段,光伏新能源技术的应用使得人们在能源利用方面有了更多的选择,传统的能源结构也因此发生了极大的改变,正朝着节能环保的方向发展。建筑产业作为我国产业结构的重要组成部分,也是能源消耗的大头,在可持续发展理念的要求下,将建筑电气与光伏新能源技术相结合,对降低建筑整体能源消耗,提高建筑电气的节能水平而言,有着非常重要的积极意义。
1光伏新能源技术概述
1.1光伏新能源技术的含义
光伏新能源技术是能源领域的一种新技术,其“新”的特点体现在与传统能源技术的对比中。传统的能源技术以火电、化石能源为主,大多为不可再生能源,一旦资源枯竭便再无逆转的余地。而光伏新能源作为新能源的一种,主要将太阳能转化为电能,通过线路输送到每家每户以供使用。太阳虽然也有寿命,但相对人类文明来说几乎是永恒的,因此太阳能几乎也是永远存在的,也就说明光伏能源技术的能量来源是永动的,不会有枯竭的可能。这对于人类的能源使用有着重要意义。具体来看,光伏能源技术的应用原理是太阳能的不断转化,通过太阳能收集板来收集太阳能,大多在白天进行,期间不要其他能源的支持;而到了晚上,收集来的太阳能会通过转化器变为电能,之后再经过变压器等工序,将电能调整到能供人们正常使用的程度,再用输电线路将电能转移到千家万户等用电终端,以此完成太阳能的转化。因此光伏能源技术主要依靠的还是采集、转化和转移等过程的设备,即技术的支持,较少会消耗其他能源,对其他能源的需求并不大。
1.2光伏新能源技术的作用
而根据光伏新能源技术的含义及作用原理,不难想象出光伏能源技术主要将运用到一些消耗能源较多的领域,比如工程施工、电子计算、建筑电气等领域。在这些领域中,光伏能源技术的应用不仅有节约能源的功效,其对于能源的稳定、供给调节和环境保护等方面也有积极的影响。在以往依靠传统能源的时期,往往会出现能源供给不稳定,地区供给不平衡以及对周围环境污染过大等问题,始终没有很好地解决办法,而光伏能源技术正好能解决这些问题,通过稳定的太阳能转化提供充足的能源,实现先转后用的模式,不必担心临时断电;而且太阳能处处都有,只要有太阳的地方就能想办法进行转化,不必担心地区的分配。另外,太阳能的转化全程无污染,对环境十分友好,属于绿色能源的一种。因此光伏新能源技术得到许多专家的强力推荐,也是我国以及许多发达国家的重要发展方向。
2 光伏新能源在建筑电气节能中运用的技术特点
2.1 供电稳定
光伏新能源技术的运用使得建筑电气系统原有能源结构发生了改变,其在面临供电高峰期的时候,能利用光伏新能源所产生的电能有效对供电峰值进行调整,提高供电效率,缓解供电压力,使得整个建筑电气系统的运用稳定性得以提升,保障供电安全。
2.2 能源清洁
光伏新能源技术主要是利用太阳能进行发电,在实际应用过程中,只需要保证良好的采光条件,便可以保持较高的发电效率,整个过程不涉及任何化石能源的消耗,自然也就不会产生二氧化碳、二氧化硫等温室和污染性气体,产生清洁的能源,不会对生态环境造成任何影响。
2.3 高效节能
建筑电气节能目的的实现,主要依赖于将光伏新能源发电系统同建筑电气系统进行并网,在这个过程当中,利用光伏新能源所产生的电能就能够满足人们基本生活需求,使得建筑电气系统对能源的利用效率得以提升,最大程度避免了电能输送而产生的损耗。
3光伏新能源技术在建筑电气节能设计中的有效运用
3.1光伏幕墙
光伏幕墙通常是指在建筑围护结构的外表层将光伏发电技术与子相结合,或者将建筑维护结构直接取代,这是一种新型的能源方式,实现了建筑外幕墙技术与光伏发电新技术相互结合。这样光伏幕墙就可以代替传统的外墙面建筑材料,减少对环境的污染、节省能源的消耗;通常建筑物的屋顶面积比较窄小,这就可以修建太阳能墙面加以利用;可以有效的阻隔外界噪音的摄入,将传统的围护结构在隔音效果上的缺陷加以改善;可以降低墙体本身的温度,遮挡阳光起到隔离热度的作用,提高建筑物室内的舒适度;所以在建筑物设计光伏幕墙系统时,一定要结合自身的特点,根据当地的太阳辐射的特点,周边环境的温度特点相结合,充分考虑到建筑物与光伏幕墙相结合的优选方式,以及如何优化节能效果,真正合理的利用光伏幕墙给建筑物达到减少能源消耗的目的。
3.2光伏屋顶
光伏屋顶是一种比较常见的光伏新能源技术应用方式,随着建筑数量及高度的增加,在一些高层建筑中时常能够发现光伏屋顶的身影。光伏设备安装在屋顶能够大范围地接触光照,紧贴着屋顶进行安装,能够避免受风力的影响。同时,其作为屋顶的一部分,可以减少屋顶施工材料的应用,带来更高的经济效益。从安装面积来看,屋顶是建筑中面积空闲较大的空间,有着比较完美的位置条件,十分适合光伏系统的安装。屋顶能够吸收更多的太阳辐射,并且屋面水平面及倾斜面上所取得的辐射量远大于垂直立面,尤其对大城市而言,高层建筑较多,建筑比较密集,外墙遮挡现象严重,在屋顶安装光伏系统十分便利,而且效果好,还能够实现大规模安装。虽然在屋顶安装光伏系统可以获得较好的效果,但如果大规模使用,会对城市景观造成一定的影响。另外,如果外墙光伏电池的反射光没有合理处理,就容易出现光污染,进而影响人们的正常生活。这一点是在光伏屋顶安装时需要注意的问题。在屋面安装光伏系统,就好比在阳光与建筑之间形成了一个过渡层,能够改善建筑物隔热性能,降低建筑物的能耗。目前,光伏屋顶技术的应用已经较为成熟,安装与后期维护都非常方便,且效率高,成本低,能够大规模开展,在全球范围内的建筑系统中,光伏新能源技术的应用以光伏屋顶为主。
4光伏新能源在用时的注意事项
4.1设备的安装及维护
为了进一步加强光伏新能源发电技术在建筑电气节能项目中的应用,我们需要再其安装过程与维护过程加强管理。在设备安装方面,一是考虑其最大的运行效率,选取采光性能的较好的区域作为安装空间,此外,在没有遮阳障碍物的条件下,安装电池板也要保证其倾斜角度,所以在安装时要根据当地的地形、外墙的形状以及屋顶的造型等方面对电池板的倾斜角度进行详细的计算安排,从而提高采光性能,优化使用光伏新能源技术;二是考虑其设备的安全维护,在安装过程中考虑其环境特性,比如:安装环境、当地天气状况等,从而采取一系列的防护措施,防止安装运行中的碰撞问题以及恶劣的天气因素,比如在雷电多发地区,对光伏幕墙的防护就要加强防火防雷设施的使用,此外,对整个光伏新能源发电系统的维护,相关工作人员要定期检查,从而保证供电设备的安全性、可靠性以及稳定性。
4.2强化提高能源利用率
除了以上措施之外,为了加强节能措施在现代建筑设计中的应用,相关单位及人员可以先对室内温度进行详细的调查了解,并通过现代计算机等设备设施的应用,对制冷及供热系统进行科学调控,避免能源的浪费;同时,施工人员还可以借助温控阀的应用安装,促使各个用户根据自身的需求,对温度进行调节,在满足自身需求的同时,避免能量的过多消耗,为建筑自身节能性及环保性水平的提高提供保障。
结语
综上所述,当前随着建筑行业的不断发展,建筑电气系统对能源的消耗也与日俱增,节约能源已经成为建筑体系的一个重要发展方向。利用光伏新能源技术将光能转化为电能,投入到建筑电气系统中进行利用,能有效减少建筑电气系统对其他能源的消耗。而就目前来看,光伏新能源技术已经相对成熟,并且在建筑电气节能中的运用,已经具备一定的运用基础和经验,这对优化建筑系统的能源结构,推动我国建筑事业的发展而言,有着非常重要的帮助作用。
参考文献
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