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屋頂光伏（PV）系統(tǒng)是廣州地區(qū)常用的一種利用可再生能源的系統(tǒng)，具有相當(dāng)大的節(jié)能潛力，不僅發(fā)電，而且對(duì)建筑能耗系統(tǒng)也有影響。在快速評(píng)估屋頂光伏系統(tǒng)的節(jié)能潛力的模型上仍然存在不足，這使得建筑師在設(shè)計(jì)階段更難以確定屋頂光伏的安裝面積。因此，本文旨在通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真，建立廣州中典型辦公樓屋頂光伏系統(tǒng)的節(jié)能潛力模型。結(jié)果顯示，屋頂光伏系統(tǒng)最節(jié)能的潛力來(lái)自于其發(fā)電能力。特別是對(duì)于具有高性能空調(diào)系統(tǒng)的高層建筑，屋頂光伏系統(tǒng)對(duì)建筑暖通空調(diào)能耗的影響幾乎可以忽略不計(jì)。

結(jié)論和討論

屋頂光伏系統(tǒng)是BIPV的一種常見(jiàn)形式，對(duì)建筑行業(yè)的節(jié)能和減少碳排放具有重要意義。雖然屋頂光伏系統(tǒng)節(jié)能潛力的研究相對(duì)成熟，但在建筑設(shè)計(jì)早期考慮屋頂光伏系統(tǒng)對(duì)建筑能耗的影響，導(dǎo)致建筑設(shè)計(jì)早期對(duì)屋頂光伏系統(tǒng)節(jié)能潛力的評(píng)價(jià)不準(zhǔn)確，影響了屋頂光伏系統(tǒng)安裝面積的確定。鑒于這一差距，本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)和仿真，本文提出了一個(gè)修正的建筑暖通空調(diào)能耗預(yù)測(cè)模型，考慮了屋頂光伏系統(tǒng)的影響，以及一個(gè)預(yù)測(cè)建筑屋頂光伏系統(tǒng)發(fā)電的模型。

首先，屋頂光伏系統(tǒng)的安裝改變了屋頂?shù)膫鳠徇^(guò)程。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它可以分為兩個(gè)主要方面，一個(gè)是光伏的陰影效應(yīng)，另一個(gè)是光伏板溫度升高所產(chǎn)生的額外長(zhǎng)波輻射。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可以得出結(jié)論，額外的長(zhǎng)波輻射是發(fā)生在光伏板上的太陽(yáng)能輻射的十分之一。根據(jù)上述影響，結(jié)合空調(diào)系統(tǒng)的COP和建筑樓層數(shù)，對(duì)廣州中典型高層辦公樓暖通空調(diào)能耗預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了修正。仿真結(jié)果表明，屋頂光伏系統(tǒng)的年發(fā)電量為128.6kWh/m2。從典型建筑屋頂光伏系統(tǒng)的發(fā)電預(yù)測(cè)模型來(lái)看，光伏安裝面積與屋頂面積的比例越大，發(fā)電量越大；建筑樓層數(shù)越多，發(fā)電發(fā)電量越小。

結(jié)果表明，屋頂光伏系統(tǒng)最節(jié)能的潛力來(lái)自于其發(fā)電能力。特別是對(duì)于具有高性能空調(diào)系統(tǒng)的高層建筑，屋頂光伏系統(tǒng)對(duì)建筑暖通空調(diào)能耗的影響幾乎可以忽略不計(jì)。

當(dāng)?shù)窒茉聪牡目赡苄援a(chǎn)生可再生能源，屋頂空間變得極其有限的考慮窗戶(hù)清潔器，冷卻塔和其他戶(hù)外設(shè)備，而不是增加屋頂光伏板，建筑集成光伏立面可能是未來(lái)進(jìn)一步研究的替代方案。

原標(biāo)題：廣州典型辦公樓屋頂光伏系統(tǒng)節(jié)能潛力建模