Self-Sufficiency Design
基于建筑12个月的能耗模拟数据,得到建筑月度能耗构成柱状图(下方左图),供暖用电是最大能耗来源,冬季显著高于夏季;光伏发电能力存在月度波动,春秋季节发电能力显著。
分析能源消耗与能源产出的数据关系,得到下方右图。可以发现,4-9月是能源盈余期,光伏发电量超过总能耗,可与村子其他建筑电网相连补贴村内其他建筑用电;11-次年2月是能源缺口期,特别是1月,存在约6,088.1 kWh的能源缺口,需考虑增加光伏板面积,可放在建筑基座南面的温棚上,或是通过柴油发电机填补电力亏空。
建筑月度能耗构成柱状图
逐月能源供需平衡分析
对于24片光电板发电情况的模拟数据分析,得到各光伏板发电量情况,年度总发电量为78,564.93 kWh,平均单机发电量为3,273.54 kWh。发电机之间存在一定性能差异(最大相差约1,028.31 kWh),前10台发电机贡献了约54.2%的总发电量,系统整体发电性能良好。
取1月1日作为典型日分析一天中的能耗供需变化曲线,其中供暖用电呈现明显的日变化,夜间用电量显著高于白天,而伏发电遵循日照规律,在中午时段达到峰值。才用储能砖块可以把光伏板日间的发电量转化为热量储存起来,供给夜晚使用。
各光伏发电板年度发电量排名
典型日(1月1日)能耗变化曲线
关于排水系统的设计:平面图中A屋面的水汇入a外天沟,B屋面的水汇入b内天沟。a天沟内的水流向两侧的Ⅰ管和Ⅱ管,收集至地下一层的储水系统内,可用于浇灌温室。b天沟内的水向两侧汇入【1】和【4】外天沟,也分别汇入Ⅰ管和Ⅱ管中收集至地下层。
蓝色圆圈标记处为外天沟打断点,打断处需穿过伸出屋面的拉索耳板。
屋面排水内外天沟平面示意图
屋面排水内外天沟及预埋管西南等角视图