青秀区太阳能光伏荷载力安全检测鉴定内容
因此,安装之前的荷载余量0.5kN/㎡,即50公斤/平米以上。一般来说,屋面荷载在建筑规范中有明确规定的,上人屋面一般2.0kN/m2,不上人屋面取0.5kN/m2,换算成公斤就是上人屋面200公斤每平米,不上人屋面50公斤每平方米,楼房来说都属于可上人屋面,你可以按照200公斤每平米计算,你的土方和植被量不超过这个数值就行了,但是还是要保守计算,因为还要考虑夏季雨水和冬季雪的数量,所以建议你的单位土方量不要超过130公斤每平米。。
2未达设计值影响因素
太阳能电站产除了受环境因素影响,还与自身构造、电池板材料有关。下面根据研究,可能会产生主要影响的要素分析如下:
2.1环境因素对太阳能电池板能效的影响
温度和太阳能辐射照度是影响太阳能设备输出效率的两个主要因素。其他环境因素,如风、雨、云层和太能辐射分布会通过对温度和太阳能辐射度的间接影响从而影响设备效率[3]。
2.1.1 温度
当光伏组件在环境温度为25℃时工作时,其实际操作温度将高于环境温度,并导致14%的能源转化损失[4]。一般来说,单晶硅额定电池工作温度(NOCT)为40℃。NOCT是指当太阳能组件或电池处于开路状态,并在以下具有代表性情况时所达到的温度[5]。
(1)电池表面光强: 800 W/m2
(2)环境温度: 20℃
(3)风速:1m/s
(4)电负荷: 无(开路)
(5)倾角:与水平面成45°
(6)支架结构:后背面打开
通过对光伏组件电能生产监控实验发现[2],高温会导致组件产能下降。高风速会使环境温度下降,从而降低了光伏组件工作温度,提高产能。低温是光伏组件的理想工作环境。当环境温度高于25℃时,电能损失为标准测试条件(STC)功率的10%,光谱、组件衰减和其他因素会导致约7.7%的电能损失。
哪些地点适合安装分布式光伏发电系统?
答:1)工业厂房:特别是在用电量比较大、网购电价比较高的工厂,通常厂房屋顶面积很大,屋顶开阔平整,适合安装光伏阵列;同时由于用电负荷较大,分布式光伏发电可以做到就地消纳,抵消一部分网购电量,从而节省用户的电费;
2)商业建筑:与工业园区的作用效果类似。不同之处在于商业建筑多为水泥屋顶,更有利于安装光伏阵列;但是往往对建筑美观性有要求。按照商厦、写字楼、酒店、会议中心、度假村等服务业的特点,用户负荷特性一般表现为白天较高、夜间较低,能够较好地匹配光伏发电特性;
3)农业设施:农村有大量的可用屋顶,包括自有住宅屋顶、蔬菜大棚、鱼塘等,农村往往处在公共电网的末梢,电能质量较差,在农村建设分布式光伏系统可提高用电保障率和电能质量;
4)市政等公共建筑物:由于管理规范统一、用户负荷和商业行为相对可靠,安装积极性高,市政等公共建筑物也适合分布式光伏的集中连片建设;
5)边远农牧区及海岛:由于距离电网遥远,西藏、青海、新疆、内蒙古、甘肃、四川等省份的边远农牧区以及沿海岛屿还有数百万无电人口,离网型光伏系统或光伏与其他能源互补微网发电系统非常适合在这些地区应用。
什么样的建筑屋面适合安装分布式光伏发电系统?
答:目前国内建筑屋面按照形状主要可以分为坡屋面、平屋面和不规则结构屋面三类。原则上讲,任何形式的屋面都可以安装光伏系统,但在选择具体安装部位时,坡屋面安装要注意屋面的坡度与坡向与组件阵列安装倾角相匹配;不规则屋面安装要考虑在保证发电效率的同时,不影响建筑的艺术效果。另外,屋面分布式光伏发电系统安装时还应注意建筑安全性、施工安全性和并网便捷性、维护需要符合性等几个方面问题。
建筑安全性:对建筑屋面进行承载力测算,在满足要求的情况下,进行光伏系统设计和安装;
施工便捷性:能够施工,施工面具备施工条件;便于施工、施工材料、人员、设备(机械)进出方便;
并网便捷性:能够就近并网,就地消纳能力强;
建筑屋面可维护性:开阔无遮挡减少遮挡;宜避开空调冷却机组、通风管线、水箱等既有设施;预留检测通道;符合相关建筑的外观要求。
一、有独立屋顶或屋顶产权清晰
建设光伏发电系统的用户需要对屋顶拥有独立使用权。因此,有独立屋顶的农村地区,别墅居民安装起来相对方便,对于多层或者高层以上住宅的楼顶屋顶,属公用区域,不属于单独某一户,整栋楼业主共同拥有使用权。要想在上面建设电站,需要获得整栋楼业主的同意,否则,即使安装好了,电网公。
在有人员活动的冬季供暖轻型建筑中,由于屋盖材料普遍选用苯板、挤塑板或聚碳酸酯实心阳光板等导热系数不同的保温材料,使屋面积雪融化结冰的速度和冰层厚度存在差异。屋面保温材料导热系数越低,保温效果越好,积雪底部结冰速度越快,冰层越薄。相反,屋面保温材料导热系数越高,保温效果越差,积雪底部结冰速度越慢,冰层越厚。
3 积雪融化结冰数值模拟
在某些流动的过程中,流体微元之间会存在热量的传导和交换,这种传导和交换必须遵循热力学的基本定律。故在直角坐标系下三维瞬态导热控制方程为:
(1)
式中,为流体微元的温度,为密度,为流体材料的比热容,为热源产生的单位热量,为时间,为材料的导热系数。
如果不考虑导热系数的函数变化,(2.19)得以简化:
(2)
通过流体流动的基本控制方程,可以对流体微元之间的各种物理量的传递和转换有充分的了解,方便对不同的流动形式做出合理的分析,对后期CFD软件平台的运用,和各项参数的计算与选定起到指导性的作用。
本次对屋面积雪融化结冰现象的模拟依旧采用CFD软件的FLUENT平台。计算使用能量模型和凝固融化模型完成。采用二维单精度处理器进行计算。
前期模型的建立采用1:1比例建立高度为5m的轻型建筑,由于计算过程忽略室内的空气对流流动,室内设置为固体边界条件。屋面设置为封闭的独立承载积雪空间,采用流体边界条件。
在FLUENT的计算中,首先对计算域进行温度场的计算。室外温度设置为263k,室内地面的温度设置为310k,从结果中可以看出,屋面表面存在暖层温度为275.13k。
初始温度场计算收敛之后,在屋面封闭空间内初始设置积雪之后继续进行非定常计算。时间步长0.1s,共计算72000步。
从计算结果中可以看出,在整个积雪融化结冰的过程中,由于冰层的变化,整个积雪层的密度不断增加,并随着积雪深度呈线性变化。整个过程在20分钟左右时趋于平衡,可以形成1-3cm的冰层。而每形成1cm的冰层,积雪厚度将减少5cm-6cm,新雪补充后,积雪荷载每平方米将增加0.067KN-0.089KN。
5 结语
通过上述的模拟过程可以看出,在建筑物存在冬季供暖的条件下,屋面积雪底部有可能出现一定厚度的冰层。在形成冰层的过程中积雪的内部会产生明显的密度变化,同时由于密度变化产生的这部分积雪体积的缩减会被持续的降雪所补充,*终导致积雪荷载再次产生变化。经过计算统计冰层的厚度受室内外温差和建筑物高度影响明显,同时室内的空气对流也会对热量传导产生影响。