光电幕墙及光电屋顶本文论述了光电幕墙(屋顶)的基本原理、结构、设计计算、安装维护。1 前 言 光电幕墙(屋顶)是将传统幕墙(屋顶)与光生伏打效应(光电原理)相结合的一种新型建筑幕墙(屋顶)。主要是利用太阳能来发电的一种新型的绿色的能源技术。 能源是人类生存和进展的基础,传统的能源是以消耗地球的有限资源,同时又污染人类生存环境为代价来生产的,20 世纪 70 年代全球的能源危机,使世界很多国家清醒地认识到:太阳能是一种绿色(清洁,无污染)丰富的自然能源,争相加以开发和讨论,因而太阳能电池从人造卫星发电开始向地面发电普及和应用(表 1),据不完全统计,1999 年全世界太阳能电池的年产量已超过 2亿峰瓦(MWP)(图 1 和图 2),但其年产量与世界能源总需求相比仍然相差甚远,为了在 21 世纪能得到突破性进展,一些国家正在围绕制约太阳能电池地面大规模普及应用的一些根本问题进行讨论,其中一个问题就是接收面积问题,因为太阳能是分散的,为了提供所需的能源,必须有足够的接受面积。据测算:为了满足 2000 年全球电力的需求,以太阳能电池转换率 10%计算,需要的面积为 840km×840km=705600km2,这相当于德国和意大利两个国家的面积。太阳能电池的五种应用领域: 1)应用领域成本效应标准系统市场潜力 2)人造卫星的发电系统佳,最早的太阳能发电应用数百~千瓦量小,但进展稳定进展中国家居家用的太阳能系统佳,市场呈稳定成长 5W~5000W 预估世界上有十亿人口没有电网供应电力 3)工业应用利润最高的太阳能应用。 5W~1,500W 公路的急救电话、公路标志、微波自动转换装置、电栏杆、街灯等 4)已进展国家建立建筑物整体性的太阳能系统(Building Intergrated Photovoltaiacs)依据电力成本及政府辅助金而定 2,000W~300,000W 美国、日本和德国进展他们已经宣布的「屋顶方案」,市场将超过每年 1,000 万 W,中央电力供应站太贵,是平常电价三倍。 5)我国 1995 年的发电量约为 1 亿 MW•h,假如全部用太阳能电池发电,其接收面积约为 12500km2,比天津市还要大。以上数值表明,所需的面积是相当可观的,利用建筑幕墙(屋顶)和太阳能电池相结合是解决接受面积的主要途径。 已建成的一些实例工程有:德国慕尼黑银行光电屋顶: 面积 140㎡,功率 15kw德国慕尼黑银行光电幕墙: 面积 350㎡,功率 35kw丹麦太阳公寓光电屋顶: 面积 970㎡,功率 106kw 德商场光电幕墙面积 650...