光伏建筑中的能源管理

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内容简介: 本书展示了在能源管理与定价过程中如何采取最优方法去减少建筑中不必要的发电设备。本书采用了数据、表格及附图进行说明,并逐步介绍了规划设计光伏系统的方法和能源政策,使其可在住宅建筑和工业建筑中使用。特别关注了欧洲工业所提供的实例,探讨了创建能源系统所包括的:①零能耗建筑;②光伏发电技术;③电网间的连接。本书通过从基础介绍到深层次的技术分析来探讨这一话题,不仅可为光伏系统领域的技术人员和研究者提供参考,同时也可以作为高校相关专业研究生的参考用书。

目录: 译者序
原书前言
引言
第1章
能源管理
第2章
能源效率和能源节约
2.1温室气体效益
2.2照明和机械系统
2.3
HVAC系统
2.4
BMS在住宅中的应用
第3章
零能耗建筑
第4章
太阳能
4.1
光伏技术
4.2薄膜组件特征
4.3光伏建筑一体化系统
4.4
控制单元
第5章
建筑中的光伏系统
第6章
光伏技术
6.1硅光伏电池
6.2晶体硅和非晶硅
6.3主要系统元件
6.4连接建筑的光伏系统的分类
6.5建筑光伏系统离网发电
6.6光伏系统最大功率决定的连接结构
6.7
环境问题
6.8电力回馈到电网
第7章
光伏系统的安装
7.1光伏电池板的定位
7.2遮挡调查
7.3遮光问题
7.4静力学材料和支撑材料
7.5电力变换器的放置区域
第8章
光伏系统的设计
8.1典型的光伏系统电气值
8.2
温度
8.3光伏系统与逆变器之间的协作
8.4
系统安装
8.4.1错误调查
8.4.2
保护
8.5
逆变器的接地
8.6
接线
8.6.1
交流侧
8.6.2
标识
8.7建筑光伏组件对高压和雷击的保护
第9章
电网的连接
9.1建筑光伏系统的连接配置——电网
9.2安全须知
9.3光伏系统安装过程中减少触电危险的措施
9.4
注意事项
9.5太阳能光伏系统容量
第10章
后记
附录
附录A
屋顶类型
附录B
术语表
参考文献

前言: 建筑中的能源管理与能源效率优化的重要性日益提高。在当今电气时代,正面临着巨大的能源危机:电能需求和供给之间的差距也在日益扩大。
当世界各国发现由于很难满足能源需求而导致减载或者其他能源质量问题很难处理时,能源管理便成为一个重要议题。住宅区、商业区和工业区的高效能源需求可以减少能耗需求,这样不仅可以节省能源消耗费用,而且对保护环境也有着正面影响。能源管理对配电系统和发电系统有着同等重要的作用。智能电网管理和可再生能源集成正在成为高效能源管理的重要组成部分。
本书的目的是通过关注这些问题、提升方法和技术来提高建筑中的能源利用效率,并减少能源消耗和使用光伏能源系统。
减少能源消耗不仅对减排式的环境保护方式至关重要(例如,减少温室气体的排放),而且对建筑能源监控问题也相当有利。
可再生能源在居民区的快速发展以及负载管理的投入开启了为拥有大能源的并网多源系统中的终端用户提供能源管理的新型可能。这些问题具有高不确定度和计算速度限制,而且需要新工具。
此外,本书将探讨住宅区光伏系统的应用,并重点关注基本应用范围(经济上、技术上和管理上)和相关的能源管理模型。这就提出了一个问题:这种措施是否可以促进建筑中能源管理模式的发展。
本书的结构安排在内容与设置上非常灵活。它既可以作为学生的教科书,也可以用于工程人员了解和掌握能源管理及光伏系统运行技术。本书叙述的初级能源管理系统和光伏系统运行已满足光伏系统的基础课程。同时,对于讨论特定主题的高级研修课程也具有足够的广度和深度。此外,本书可用于本科教学,也适用于研究生教学。
为清晰阐述主题,本书具有以下特色:
1)数据和图表:用于深入阐述本书所介绍的概念和技术。
2)问题:每章结尾处的问题总结并且回顾了本章的内容要点。大多数情况下,这些问题都需要定性回答,同时提示读者重视需要仔细考虑的主要内容。
3)设计和计算:用于屋顶光伏系统的安装操作。
4)术语表:与光伏技术有关的专业术语。
我要诚挚感谢Springer 出版公司,同时特别感谢Anthony Doyle、Claire Protherough以及 Grace Quinn的编辑工作。

书摘: ZEH的建造需要许多对于建材交易商和住户来说非常熟悉的材料和技术。减少能源使用的可能在家庭中到处都是。其中一个就是减少空间供冷供热和水加热负荷。
这意味着我们需要安装更多的设备,同时也需要注意其他非常重要的因素,比如空气水蒸气渗透阻碍和通风等。家用的主要设备需要有非常高的效率,也需要价格合理,型号合适,并正确安装。这包括火炉、空调和热水器,也包括向外界传递空气和水的管道系统。
另一个可能则是通过高效率的照明和器具使用来减少能源负荷。最后一个是对于日常能源使用的意识和在不使用时关掉电器用具。一旦家庭能源使用要求减少,就可以安装光伏系统来提供家中的能源使用需求并在平均使用一年后抵消电力供给。
完成一个成功的ZEH的方法对所有家庭并不是相同的。有一些新的建筑系统可以用来加强墙壁和屋顶的安装,包括承重隔热板系统(SIPS)、隔热混凝土结构和带有新型隔热形式的典型框架墙系统。
对提高能源效率的建筑技术的研究已经在用最小的成本设计和建造能源效率最高的住宅方面取得非常丰富的成果。
有一些非常好的解决方法可以建成零能耗建筑:
1)减少空间供热、供冷和水加热的能源需求:将房屋较小的墙面朝西,并加装悬挂物和走廊。加强地基、墙壁和天花板的安装。在各种气候中使用低传热系数、低辐射系数的玻璃,在需要降温的气候中使用低太阳能得热系数玻璃。将与外界相接触的所有地板、墙壁和天花板的孔、裂缝和渗透层封死。安装足够的通风装置,尤其是在厨房和洗手间内。