研究目的
研究风力涡轮机与光伏能源在未来智能建筑中的集成,以评估其发电量及对减少温室气体排放的影响。
研究成果
研究表明,喷嘴状建筑布局能加速风速,从而提升风力涡轮机的发电效率。在该建筑模型中,风力涡轮机与光伏组合的发电系统可满足住户年度用电需求的很大一部分。但需进一步研究优化建筑结构,并整合能源存储与转换系统以实现更优性能。
研究不足
该研究仅限于特定配置下的两栋建筑,未考虑多建筑布局或建筑间不同夹角对风速分布的影响。此外,研究假设光伏阵列安装方向固定,未计入太阳能跟踪系统的影响。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用数值模拟与风洞实验分析建筑周边风流,并评估建筑环境中风力发电的可行性。
2:样本选取与数据来源:
使用日本气象厅的风速风向数据及METPV-11的太阳辐射数据。
3:实验设备与材料清单:
商用CFD软件CFD-ACE+用于数值模拟,50千瓦级AEOLOS风力发电机,以及松下HIT-B205J01光伏组件。
4:实验流程与操作步骤:
研究包括模拟建筑周边风速分布、估算风力发电机与光伏系统的发电量,并与实际气象条件对比。
5:数据分析方法:
采用统计技术与软件工具分析实验数据,包括风力发电机功率曲线特性及光伏系统的太阳辐射强度。
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