論太陽能和當代建筑相結合的應用

張道勇

隨著人類社會的發展，社會文明程度也越來越高。人們不再滿足傳統的能源技術，目光轉向了更高級的能量源泉——太陽能發電。如果將太陽能的發展和建筑市場相結合，就能使得人類的生活質量提高到一個更高的層次。本文將簡析這兩者結合的應用。

一、太陽能光伏技術原理

太陽能光伏技術，即利用太陽能電池板太陽光接收功能，將太陽光轉化為電能，存儲于蓄電池內部，作用于直流電器等領域中，達到節能發電狀態。同時，就目前來看，太陽能光伏技術在應用過程中更為注重強調對晶體硅、非晶體硅等硅元件的應用，即由于晶體硅效率為7%～10%，且1kW太陽能所產生的電能為70W～100W，因而發電功率較高。為此，為了打造良好的發電空間，我國建筑領域在可持續發展過程中，應利用硅元件作為光伏元件，由此達到最佳的效果。此外，從太陽能光伏技術應用角度來看，單一太陽電池被廣泛應用于實踐作業過程中，同時在單一太陽電池發電環境下，要求相關技術人員應注重結合電子學特性，對半導體材料進行選擇。同時，在硅晶體二極管布設過程中，為了創造良好的太陽能發電環境，應結合太陽光譜波長<1.1mm的特點，將太陽光線置入到P-N環境下，且利用電場推進N區向P區的位移，由此達到最佳的光照效果，并確保太陽能電池內部形成穩定的電流環境，滿足太陽能光伏技術應用需求。

二、太陽能光伏技術系統組成

（一）太陽能電池板

為了實現對太陽能的有效利用，在太陽能光伏系統布設過程中，應注重將多個電池以并聯或串聯的形式進行連接，繼而將太陽光能轉化為電能，滿足電能供給需求。但在太陽能電池板配置過程中，應注重采用鋼化玻璃封裝形式，且將太陽能電池板運作環境溫度控制在-40℃～+60℃之間，并保持風力強度<12級，這樣可能會將太陽光伏系統使用壽命延長至25年，達到最佳的應用效果。

（二）蓄電池

蓄電池在太陽能光伏系統運作中承擔著存儲太陽能電池板電能的效用，因而在蓄電池部件設置過程中，應將蓄電池負載需求控制在標準范圍內，達到穩定性系統運作狀態。

（三）控制器

為了實現對蓄電池充電、放電條件的控制，在太陽能光伏系統運作過程中應在太陽能光伏系統核心部分設置控制系統，即實現對負載過電流、過放、過充等現象的控制，最終對系統形成良好的保護。

三、太陽能光伏技術在建筑中的應用

第一，太陽能光伏技術的BAPV應用，要求建筑單位在實踐工程項目開展過程中，為了打造良好的建筑空間，應注重在實踐工程項目實施過程中對光伏方陣進行封裝處理，且直接以光伏發電系統的形式安裝至建筑物表面，由此達到發電效用。

第二，BIPV即太陽能與建筑一體化應用的方式，要求當代建筑單位在利用太陽能資源進行發電過程中，應注重從設計、施工、安裝等角度出發，保障太陽能、建筑間的完美結合，同時注重摒棄傳統建設理念，利用光伏方陣代替外遮陽、外幕墻、物采光頂等部分，達到一體化的發電、節能降耗設計效果。此外，在BIPV應用理念下，為了打造一體化建筑空間，要求建筑單位在太陽能光伏系統設計過程中，應注重將隔熱、安全、發電、隔音等效用融于一體，且以光伏采光頂、光伏雨蓬、光伏幕墻等形式，對光伏建筑一體化進行融合，達到最佳的太陽能光伏發電效果。而光伏幕墻在設計過程中，為了達到一體化設計效果，要求施工人員應注重于玻璃夾層中布設光伏方陣，同時確保光伏幕墻以外圍護結構形式存在，最終由此實現對太陽能輻射的吸收，提升整體發電效率。另外，在采光頂一體化設計過程中，應注重配備電纜線、線槽蓋板、線槽、單層鋁板、光伏組件等部件，且依據太陽高度角，對采光頂節點進行調整，滿足太陽能發電需求。

第三，太陽能、LED光源的結合。在建筑行業可持續發展過程中為了增強整體發電作業效果，要求建筑單位在太陽能光伏技術應用過程中，應注重結合LED壽命為1×105h，光效高50～80lm/W、環保、安全的特點，在太陽能光伏系統設計過程中注重倡導太陽能、LED光源間的結合，最終規避傳統發電中資源浪費等問題。此外，就當前的現狀來看，在建筑領域實踐工程項目實施過程中太陽能水泵亦得到了廣泛應用，既降低了整體建筑維修費用，繼而帶動水泵的工作，緩解干旱地區建筑發展需求，而且為其提供了良好的資源應用空間。在建筑項目實施過程中，太陽能光伏技術的應用有助于提升整體工程質量，為此，應提高對其的重視程度，推進建筑領域的可持續發展。

為了打造良好的工程施工環境，要求當代建筑單位在工程項目開展過程中強調對太陽能光伏技術的應用，同時要注重BAPV應用、BIPV應用、太陽能與LED光源結合等應用形式，展開工程發電作業行為，達到最佳的太陽能資源應用狀態，且就此滿足建筑工程開展需求，保障資源利用的有效性。

（作者單位：鄭州交通技師學院）