建筑电气节能中光伏新能源技术的运用

摘要：建筑事业不断进步的过程中电气工程的应用也越来越广泛，而在大规模的建设使用中能源浪费问题日益严重，给行业与社会的发展带来巨大阻碍。目前，我国正在推进光伏建筑的建设工作，并针对建筑节能减排提出了新的要求，这在很大程度上缓解了当下的能源紧张问题。本文就建筑电气节能减排措施以及光伏新能源在建筑电气节能中的设计与应用展开研究，以期为建筑节能减排提供更多思路。

关键词：建筑电气；节能减排；光伏新能源

引言

随着社会经济的飞速发展和不断进步，中国各个领域的能源需求还在持续不断地增加。目前，建筑业要获得更好的发展，就必须不断开展能源结构升级，尽量更加节能。但建筑业作为一个能源消耗较大的领域，为了实现进一步发展，就需要对整个行业所运用的资源进行优化，尽可能提升资源利用率并降低建筑成本。这样不仅可以提升市场竞争力，也可以在很大程度上减轻中国的能源工作压力，促进建筑业的可持续发展。

1建筑电气节能减排和光伏新能源的特点

（1）建筑电气节能技术。建筑电气节能减排是指在建筑电气系统设计和运行过程中，采用先进的技术和管理措施，降低能源消耗，减少碳排放。主要措施包括优化电气系统设计、提高设备能效、合理配置无功补偿装置、控制谐波含量等。随着“双碳”目标的提出，以及绿色发展理念的在建筑领域的逐步渗透，建筑电气节能减排设计已经成为建筑电气设计的研究重点。（2）光伏新能源技术。光伏新能源是指利用光伏电池将太阳能转换为电能的一种可再生能源。光伏新能源具有清洁、环保、可再生等特点，是实现能源可持续发展的重要途径。在建筑领域，光伏新能源的应用可以降低建筑能耗，减少碳排放，推动绿色建筑发展。

2光伏新能源技术应用的原则分析

（1）环境适应性原则。光伏新能源技术应用的首要原则是要适应不同环境条件。不同环境条件对光伏系统设计和选用电池板类型等方面都有影响。例如，安装在高温和多风地区，需选用能够适应高温和高风速电池板，以保证系统正常运行。（2）经济可行性原则。光伏新能源技术应用要考虑经济可行性。光伏系统的投资成本、运行维护成本、电能产出等方面都需进行充分的经济评估，以确保光伏系统建设和运行能够实现经济效益。（3）技术可靠性原则。光伏新能源技术应用要考虑技术可靠性。光伏系统需在不同环境条件下运行，要求系统具有较高稳定性和可靠性。光伏系统设计、制造和安装都需符合相应技术标准和规范，以确保系统的可靠性和稳定性。（4）可持续性原则。光伏新能源技术的应用要考虑可持续性。光伏系统的建设和运行应该尽可能减少对环境影响，例如，减少对土地占用、减少对水资源消耗等。同时，应该注重光伏电池板回收利用，以减少对环境污染。

3影响光伏新能源技术运用效果的主要因素

建筑电气节能安装前需明确影响光伏新能源技术运用效果的主要因素，即光伏电池性能与电池板的安装角度。首先，在探究电池性能时，要合理关注光伏新能源在建筑结构中的基础材料，其多为光伏材料。光伏材料在正式使用时要紧密关注材料性能对输电量的影响，通过控制材料性能来改变输电量。建筑电气节能建设中，光伏部件的安装位置与安装范围有较大差异，要适时关注光伏强度，合理控制各个位置的部件安装状态。其次，电池板的安装角度也会对光伏新能源技术的操作效果产生较大影响。建筑电气安装过程中，光伏新能源建设常产生电压、电流不匹配情况，要根据不匹配的具体状态探究建筑外墙表面形状的区别，科学匹配各个部位的电性。在控制电池板安装角度时，要全面融合楼顶外观、地形条件与外墙表面形状等，科学测算电池板安装时的具体角度，合理挑选光伏新能源，提升该类能源的运用效率。

4光伏新能源技术在建筑电气系统中的具体应用

4.1太阳能屋顶

在当前阶段，光伏太阳能电池板在房屋建筑屋顶的应用已成为一种常见且高效的太阳能发电技术，特别是在高层建筑中，这种技术得到了广泛采用。利用太阳能屋顶发电不仅可以提升建筑物室内照明的质量，还能够充分利用建筑物的顶部空间，提高空间的利用率。建筑物的屋顶通常是最容易吸收阳光的区域，由于其较大的面积和相对较高的位置。然而，需要注意的是，部分建筑物的外墙可能会被遮蔽，影响太阳能电池板的正常发电效率。因此，在设计和安装过程中需要精心考虑。此外，光伏太阳能电池板的安装可以与建筑物的外观和艺术风格相协调，不会影响建筑物的整体美观性。在高层建筑的屋顶上进行大面积的太阳能电池板安装，可以兼顾视觉效果和实际发电效益。太阳能屋顶还可以起到过渡层的作用，提升建筑物的隔热性能，这有助于减少建筑物对能源的需求，从而降低能源消耗。

4.2新型空调

把光伏新能源技术运用到空调等建筑用电设备上，借助智能控制器，展开合理的使用，对建筑内部的温度综合调控。同时，综合使用光电蓄能电池的能量，按照智能控制逻辑进行加热和保温冷却，并在供暖制热的过程中，以储存的太阳能和其它光能为主要能源，达到洁净环保的目的。在太阳照射下，生成的热能在储蓄电能及制热保温过程时，将一些能源转化成热能，借助介质保温保热。一般而言，发热器的温度愈高，发出的热量就愈多，加热的速度也就愈快。因此，通过多层热能媒介叠加，提升传热和隔热的效率。另外，在整个建筑中长期使用制热或制冷，会导致室内温度循环不好，需要利用智能建筑控制技术，并与太阳能光伏发电技术相结合，解决建筑的湿热循环，将湿度控制在一个合理的、舒适的水平上。其中，光伏发电系统技术将室内和室外的设备结合起来，使用太阳能开放式循环系统，对空气和水蒸气等周期性进行温度和水分的调节，既节约能源又提高效率，还可以最大限度地降低固态碳的排放，而且运行和管理也要比一般的湿热处理器更加简便。

4.3光伏幕墙

光伏幕墙一般指的是将光伏发电技术应用于建筑围护结构外表层，它将建筑外幕墙技术与光伏发电技术进行了完美的融合，光伏幕墙取代了过去的外墙面，既避免了对环境的污染，又十分节能。光伏幕墙的建设也可以起到隔绝外部噪音、改进传统围护结构的隔音、保障建筑内部温度等作用。在对建筑物光伏幕墙系统进行设计的时候，要以实际情况和自己的特性为基础，将当地的太阳辐射特性和建筑物周围的环境相结合，只有这样，才可以将光伏幕墙的性能充分发挥出来，提高节能效果。

4.4光伏温室

目前，光伏温室在农业生产中得到了极为广泛的应用，有利于促进农业生产的快速发展。光伏温室技术在农业温室中的应用，不但节约了土地使用面积，还能为其他设备提供充足的动力，满足农民生产生活的实际需要。普通温室容易在保温和升温方面产生问题，尤其是夏季温度上升过高，棚内温度高对蔬菜生长有不利影响，而光伏温室克服了这一缺点。随着人们生活质量的提高，光伏温室在花卉、畜牧业、林业和果树栽培业得到普及。光伏温室中应用了光伏技术，可以增加日照时数，保证作物品质不受损害。利用光伏技术，使温室温度保持在合理范围内，从而保证了蔬菜的生长。同时，冬季温室的红外波段向外辐射强度逐渐降低，应用光伏技术可以控制昼夜温差，从而达到恒定的隔热储能效。

结语

建筑电气节能减排和光伏新能源的应用对于实现绿色建筑发展和节能减排具有重要意义。通过优化电气系统设计、提高设备能效、合理配置无功补偿装置、智能化管理以及光伏新能源的应用，可以降低建筑能耗，减少碳排放，推动绿色建筑发展。

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