绿色节能技术在建筑电气设计中的应用.ppt

1、绿色节能技术在建筑电气设计中的应用现有电气绿色节能技术及其适用性现有电气绿色节能技术在中建国际（深圳）设计顾问有限公司-体育事业部的部分应用实例绿色节能技术在水立方中的应用绿色节能技术在水立方中的应用绿色节能技术在其它奥运场馆中的应用奥运会网球场奥运会曲棍球场奥运会沙滩排球场奥运会射箭场绿色节能技术在其它奥运场馆中的应用绿色节能技术在济南奥体中心及天津泰达时尚健身休闲公园中的应用济南奥体中心天津泰达时尚健身休闲公园绿色节能技术在济南奥体中心及天津泰达时尚健身休闲公园中的应用绿色节能技术在办公建筑中的应用大梅沙万科中心上实办公楼注：截止2007年10月26日，全球仅有16栋获得白金认证的绿色建筑

2、绿色节能技术在办公建筑中的应用现有电气绿色节能技术分析可再生能源技术可再生能源技术-太阳能光伏发电原理太阳能光伏发电原理可再生能源技术系统运行方式系统运行方式独立运行的光伏发电系统示意图并网运行的光伏发电系统示意图可再生能源技术与独立太阳能发电系统即太阳能独立电站相比，并网发电系统具有以下优点：避免蓄电池的二次污染，无污染物排放。降低发电成本大，提高系统的平均无故障时间。分布式建设，降低线路损耗，就近就地分散发供电，进入和退出电网灵活。可起调峰作用。并网太阳能光伏系统是世界各发达国家在光伏应用领域竞相发展的热点和重点。可再生能源技术太阳能电池组件太阳能电池组件太阳能电池按照外形分为2类：块状光

3、伏电池和薄膜光伏电池，按照材质常见的有3大类：单晶硅电池、多晶硅电池和非晶硅电池。目前效率更高的异质结电池也进入市场应用。一个电池单元只能产生约0.5伏电压。通常将电池通过不同的串并联连接组合成为太阳能电池组件和方阵，达到所需电压、电流要求，并具有一定的防腐、防风、防雹、防雨的能力，满足户外使用条件。可再生能源技术BP单晶硅电池组件效率：单晶硅电池组件效率：170/1.595/0.79/1000=13.5%Electrical SpecificationsMaximumPower:170WattsNominalVoltage:34.7voltsVoltageatPmax:34.7VoltsCu

4、rrentatPmax:4.9AmpsWarrantedminimumPmax:161.5WattsShort-circuitcurrent:5.4AmpsOpen-circuitvoltage:44.0VoltsMechanical SpecificationsDimensions(LxWxD):62.8x31.1x1.97inches(1595x790 x50)mmWeight:34lbs(15.4kg)可再生能源技术BP多晶硅电池组件效率：多晶硅电池组件效率：160/1.593/0.79/1000=12.7%LxW=1593mmx790mm可再生能源技术非晶硅薄膜电池组件效率较低：非晶硅

5、薄膜电池组件效率较低：10%左右左右可再生能源技术单晶硅太阳能电池强光下转化效率最高，为提高弱光下转化效率，在此基础上研发出来一种新型异质结太阳能电池。即在P型氢化非晶硅和N型氢化非晶硅与N型硅衬底之间增加一层非掺杂(本征)氢化非晶硅薄膜，结构示意图如下：异质结电池两面皆可吸收光能，既有单晶硅电池在强光下效率稳定性的优点，又兼有薄膜电池在弱光下性能好的特点，光电转换效率较高，相对节省原材料。异质结电池简介异质结电池简介可再生能源技术可再生能源技术电池转化效率电池转化效率无锡尚德无锡尚德Suntech电池组件效率：电池组件效率：80/1.195/0.541/1000=12.3%可再生能源技术产品

6、型号SST 080-36M/SST 080-36P参数典型值峰瓦Wp(W)858075开路电压Voc(V)2221.821.8短路电流Isc(A)A5.285.004.78最佳工作电压Vm(V)17.717.617.6最佳工作电流Im(A)4.804.554.26组件效率13.12%12.35%11.57%最大系统电压(V)1000(IEC)/715(TUV)/600(UL)组件熔丝电流(A)10组件绝缘性能40Mm2组件风压强度120km/h组件工作温度()40-90外形尺寸(mm3)120054035(LWH)电压温度系数:-0.35%/K电流温度系数:0.06%/K功率温度系数:-0.4

7、7%/K49 片125mm125mm（5inch）晶体硅太阳电池串联连接。中电电气中电电气(上海上海)太阳能电池组件效率：太阳能电池组件效率：12.3%=80/1.2/0.54/1000可再生能源技术Photon电池组件效率：电池组件效率：60/0.64/1000=13%可再生能源技术Sanyo-HIT异质结电池组件效率：异质结电池组件效率：15.817%，实验室已达到，实验室已达到27%可再生能源技术类型转化效率()异质结电池1617单晶硅电池1314多晶硅电池12-13非晶硅薄膜电池10左右各种电池效率比较表各种电池效率比较表可再生能源技术太阳能电池最高输出功率Wp是标准太阳光照条件下，即

8、：欧洲委员会定义的101标准，辐射强度1000W/m2，大气质量AM1.5，电池温度25条件下，太阳能电池的输出功率。这个条件大约和平时晴天中午前后的太阳光照条件差不多。若太阳能辐射强度实际不足1000W/m2，则电池输出功率会相应降低。电池峰瓦值电池峰瓦值可再生能源技术大气质量（airmass，简写AM）是一个无量纲量，它是太阳光线穿过大气的路径与太阳光线在天顶角（海平面上任意一点和太阳的连线与海平面指向天空的法线间的夹角叫天顶角。）方向时穿过大气路径之比，并定在标准大气压和0时，海平面上太阳光线垂直入射的路径为1。当太阳在头顶垂直向下入射时，此时地面的大气质量为1；当太阳入射角度与地面法线

9、为60度时，大气质量为2；当太阳的天顶角为48.19时，大气质量AM1.5。入射角的大气质量可以用入射光与地面的夹角的关系表达，即AM=1/cos可再生能源技术可再生能源技术太阳能发电技术太阳能发电技术-光伏与建筑一体化（光伏与建筑一体化（BIPV）将太阳电池安装在建筑的不同部位并网发电，具有独特的优点：1.节约土地2.降低损耗3.节约成本4.提高安装效率5.提高安全性6.用电弹性化主要形式有：1.直接在屋顶安装2.墙面外挂或直接替代一部分墙面3.作为建筑中庭采光屋顶4.作为建筑雕塑装饰或入口雨篷等可再生能源技术太阳能发电技术太阳能发电技术-风光互补路灯风光互补路灯太阳能草坪灯现在应用比较广泛

10、。其具有安装方便，不用敷设电力管线等优点。适用范围广，尤其适合对供电连续性要求不高的场所。可再生能源技术太阳能与风能在时间和地域上具有一定的互补性，使风光互补发电系统可以作为自然条件较好地区的独立电源系统中国各地域太阳能辐射资源图中国各地域太阳能辐射资源图可再生能源技术可再生能源技术区域划分 丰富区较丰富区可利用区贫乏区年总辐射量千焦/厘米2年580500-580 420-500420全年日照时数3000H 2400-3000H1600-2400H1600地域内蒙西部、新疆南部 甘肃西部、青藏高原新疆北部、东北、内蒙东部、华北、陕北、宁夏、甘肃部分、青藏高原东侧、海南、台湾东北北端、内蒙呼盟、

11、长江下游、两广、福建、贵州部分、云南、河南、陕西重庆、川、贵、桂、赣部分地区特征日照时数3300小时年日照百分率0.75 日照时数2600-3300小时年日照百分率0.6-0.75太阳能丰富区到贫乏区的过度带日照时数1800小时年日照百分率0.4建议不使用太阳能的地区连续阴雨天2375太阳能资源的分布具有明显的地域性，因此决定了其利用会受到气候和地理条件的制约。可再生能源技术区域划分 丰富区较丰富区可利用区贫乏区年总辐射量千焦/厘米2年580500-580 420-500420全年日照时数3000H 2400-3000H1600-2400H1600地域乌鲁木齐北京、济南、青岛上海、湖州、深圳重

12、庆特征日照时数3300小时年日照百分率0.75 日照时数2600-3300小时年日照百分率0.6-0.75太阳能丰富区到贫乏区的过度带日照时数1800小时年日照百分率0.4建议不使用太阳能的地区连续阴雨天2375重点地区的太阳能资源目前，大梅沙万科中心太阳能光伏发电安装功率为252kW，济南奥体中心预计安装功率为1.6MW。绿色照明新技术绿色照明新技术-自然采光新技术自然采光新技术绿色照明新技术 节能节电不低于40；据估算，我国现有地下室（含人防、地下车库、地下商场、地下旅馆、设备用房、库房等）约200亿平方米，如果1采用天然光采光，每年节电约为5W/m2200亿m21100036524403

13、5.04亿kWh。相当于三峡电站年发电量的4.14%。环保减少CO2、SO2等排放；减少CO2排放约350万吨/年。健康调节生理节律，有助于人们身心健康。没有频闪效应和眩光，保护眼睛；逼真显色性和色温好，还原被照物体本色；安全不存在用电危险；长寿维护方便，长寿命等。绿色照明新技术光导照明系统的工作原理 室外的自然光线透过采光罩，经由特殊制作的光导管传输至室内漫射装置，把自然光均匀高效地照射到室内任何需要光线的地方。绿色照明新技术系统的分解图采光部分采光部分光导部分光导部分漫射部分漫射部分采光部分采光部分光导部分光导部分漫射部分漫射部分采用采光隔板，同样有助于天然光的调节分配，避免产生眩光。最大

14、开敞中等开敞最小开敞绿色照明新技术绿色照明新技术此项技术已在“大梅沙万科中心”得到应用，并配以微型电动机控制。绿色照明新技术实现光和热的合理利用Fresh air supply新鲜空气采入Daylight quality日光照明质量Air temperatureand humidity温度与湿度Heat loss by radiation热辐射损失Acitivityand clothing活动与穿着Air velocityand turbulency气流速度与对流Solar radiationand gains日光辐射与获取绿色照明新技术窗户上装设棱镜折光在国内体育馆建筑中有过使用案例，该技术

15、适合于对光照要求较高的场馆建筑。有效阻挡直射光进入建筑形成眩光同时不影响其它散射光进入绿色照明新技术照明成本分析包括照明成本分析包括:寿命寿命光效光效能耗能耗更换成本更换成本人工费等等人工费等等 在在10年以上寿命期内年以上寿命期内LED是性价比是性价比最好的产品最好的产品 每瓦每流明价格下降迅速每瓦每流明价格下降迅速每百万流明小时的费用每百万流明小时的费用LED荧光灯荧光灯白炽灯白炽灯卤钨灯卤钨灯各种光源的经济性比较各种光源的经济性比较绿色照明新技术绿色照明新技术-绿色照明节能灯具绿色照明节能灯具绿色照明新技术绿色照明新技术-绿色照明节能灯具绿色照明节能灯具绿色照明新技术LED（Lighti

16、ng Emitting Diode）发光二极管）发光二极管绿色照明新技术 半导体发光二极管的原理半导体发光二极管的原理 在正向电压下，电子由在正向电压下，电子由N区注入区注入p区，空穴由区，空穴由p区区注注入入N N区，由区，由N N（P P）区注入）区注入P P（N N）区的少数载流子（少子）区的少数载流子（少子）与多数载流子（多子）复与多数载流子（多子）复合而发光。合而发光。绿色照明新技术半导体发光二极管及其发展历史半导体发光二极管及其发展历史绿色照明新技术第三代半导体材料第三代半导体材料20世纪世纪50年代，以硅为代表的半导体材料为年代，以硅为代表的半导体材料为 第一代半导体材料第一代半导体材料20世纪世纪90年代以来，以砷化镓，磷化铟为代年代以来，以砷化镓，磷化铟为代表的化合物半导体材料为第二代半导体材料表的化合物半导体材料为第二代半导体材料以氮化镓以氮化镓GaN为代表的宽带隙化合物导体材为代表的宽带隙化合物导体材料为第三代半导体材料料为第三代半导体材料绿色照明新技术第三代第三代GaNGaN半导体材料特点半导体材料特点宽带隙化合物半导体材料，有很高的禁带宽度（宽带隙化合物半导体