日照分析与太阳能利用软件相关知识的介绍
太阳能分析软件,紧密结合绿色建筑的发展要求,通过考虑地理位置和遮挡物情况,计算集热板接收到的太阳能辐射数据,帮助设计师确定太阳能集热板的最佳位置和角度,并根据集热量需求确定集热板面积,最后进行技术经济评,从而使太阳能利用得到最大程度的优化。
一.太阳能利用和绿色建筑的关系
太阳能作为取之不尽的纯净能源,是可持续发展的重点新能源;窗的自然采光可以降低人工照明的能耗,冬季建筑获取更多的日照能降低采暖能耗,夏季利用遮挡降低空调能耗;居建窗的日照有量化要求,是不断提高生活舒适标准的反映
二.太阳能计算的应用目标
计算分析太阳能集热板最佳的位置和角度、所获取集热板的集热量、水系统对集热量的要求和太阳能系统的节能投资效益和节炭减排效益。
三.日照分析在太阳能系统中的应用
1.太阳能热水系统:确定集热板位置、朝向、倾角和面积;
2.太阳能蓄电发电系统:大面积利用建筑的围护结构作为集能板,把太阳能转化成电能;
四.太阳能集能板的设计
需要在建筑布局规划的时候加以考虑,受周边建筑的遮挡、设计地点气象条件、单体建筑形态朝向等因素的影响,投到太阳能集能板的上的辐射能量需要经过复杂的计算分析才能确定
1 太阳能集热板倾角的确定
在无遮挡的条件并且集热板允许朝南的条件下,全年使用的太阳能系统集热板倾角约等于纬度;如果受其他因素的影响,集热板朝向必须是其他方位,则需要经过计算才能确定最佳倾角。
2 确定集热板最佳位置
通过对集热面各点的离散分析,找出最佳位置作为集热板。受太阳角度的变化和周边遮挡的影响,需要计算各点在使用周期内各个时刻的太阳辐射情况。根据计算结果可以确定集热板的最佳位置、集热量和集热板面积。
3 已知集热板位置朝向倾角求集热量
受周边建筑的遮挡,气象条件的影响,没有简单的方法可以获得给定位置、朝向、倾角的集热板的集热量。
4 已知集热面求集热量
大面积的围护结构作为集热板的时候,就需要区域分析求累计集热量,因为受周边遮挡,各点获取的太阳能不一样,需要多点分析进行累加。
5 太阳能热水系统集热需求
根据用水需求,确定集热量需求。再根据集热板位置单位面积获取的集热量,就可以求出集热板面积。
6 太阳能系统的技术经济分析
a.根据集热板的集热量和热水系统的效率可以计算节能量
b.根据能源价格可以计算出节约的年使用费
c.根据太阳能系统增加的投资成本可以计算投资回报周期
d.根据节能量和能源种类可以计算二氧化碳的减排量