建筑柔性与硬质晶硅光伏组件火灾特性研究
发布时间：2021-04-06 15:25
为了缓解由于化石燃料过度开采引发的能源危机,世界多国先后推出了新型能源发展战略。其中,太阳能因其照射的普遍性、能量的永久性、无污染和安全可靠等特点得到了广泛地关注和开发。作为太阳能应用的重要形式,将光伏阵列集成于建筑表面（建筑立面和屋顶）而形成的建筑光伏系统在近年来取得了快速发展。然而,这些光伏系统在为建筑提供能源的同时,也给建筑火灾防治带来了新的难题。在过去数十年间,世界范围内的建筑光伏系统火灾频发,造成了较为严重的人员受伤和财产损失事件。统计这些火灾案例显示,安装于建筑表面的光伏系统在受火条件下会产生大量的热和有毒烟气,阻碍了消防救援灭火操作。同时,这些光伏组件改变了建筑外部或穿过建筑物的火势蔓延途径,且其与建筑表面间的热反馈机制进一步加剧了建筑自身的燃烧。因此,研究建筑光伏组件的热及烟气释放特性以及对建筑火灾安全的影响具有重要的理论意义和实际价值。本文围绕建筑柔性与硬质晶硅光伏组件的热解行为、着火特性以及系统火灾安全,使用实验观察与理论分析相结合的方法,对建筑光伏系统的火灾危险性开展了研究,主要包括以下三方面的内容:第一,通过热重—红外光谱法（Thermogravimetric-...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２?（ａ）硬质光伏板；（ｂ）柔性光伏板??所谓单晶硅光伏板，是指由多个单晶硅太阳能电池片按照一定方式组装到一??
興??图１．２?（ａ）硬质光伏板；（ｂ）柔性光伏板??所谓单晶硅光伏板，是指由多个单晶硅太阳能电池片按照一定方式组装到一??块板上的组装产品，如图１．３（ａ）所示。它具有在目前所有光伏组建中最高的发电??效率，一般为１５％左右，最髙可达２４％。同时，节省空间，且寿命最长，最高可??达２５年左右。而多晶硅光伏板，也称为多晶硅太阳能板，是２０世纪８０年代光??伏产业起步时开发的第一代光伏产品，如图１．３（ｂ）所示。多晶硅电池不经历与单??晶硅电池相同的切割过程。相反，将硅熔化，然后倒入方形模具中，进而产生特??定形状（一般为矩形）的多晶硅电池片。多晶硅电池板比单晶硅板便宜，同时可??避免晶硅材料的损耗。不过，由于硅的低纯度，其光伏发电效率只有１３－１６％。??且它们具有较低的输出率，这使得其空间使用效率降低。??
图１．４典型光伏建筑火灾案例：（ａ）美国新泽西州冷冻仓库火灾；（ｂ）美国苹果工??厂火灾；（ｃ）台北水上乐园火灾；（ｄ）伦敦一在建别墅光伏屋顶火灾??１．２国内外研究现状及不足??关于光伏组件的火灾危险性，前人结合其电力学和热危害两个方面的因素开??展了一系列研宄。本节将主要介绍前人的主要研宄成果，并分析其中存在的不足。??１．２．１研究现状??１．２．１．１光伏组件安全测试标准??建筑光伏组件在投入使用前，需要经过一系列的安全检测。鉴于光伏组件自??身存在火灾危险性，人们建立了一系列标准对其进行出厂前测试。这些标准包括??ＩＥＣ６１７３０［１４］，?ＵＬ１７０３［１５］，ＵＬ１２５６［１６］，ＥＮ５０５８３－１【１７］和?ＥＮ５０５８３－２［１８］等。这些??标准由于具有不同的适用范围，因此其提出的安全性要求也有所不同。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏太阳能电池板组件火灾危险性研究[J]. 杨立中,杨红运,章涛林,周晓冬. 热科学与技术. 2015(03)
[2]光伏组件封装EVA的湿热老化研究[J]. 张增明,唐景,吕瑞瑞,林杰,彭丽霞,傅冬华. 合成材料老化与应用. 2011(03)
博士论文
[1]PS建筑外墙保温材料燃烧及火蔓延行为研究[D]. 安伟光.中国科学技术大学 2015
[2]热解气体流动特性对炭化可燃物热解着火特性影响规律研究[D]. 王亚飞.中国科学技术大学 2011
[3]热解挥发份辐射衰减及流动特性对固体可燃物热解及着火影响研究[D]. 周宇鹏.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]太阳能电池板火灾危险性的实验研究[D]. 杨红运.中国科学技术大学 2016
本文编号：3121673
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．２?（ａ）硬质光伏板；（ｂ）柔性光伏板??所谓单晶硅光伏板，是指由多个单晶硅太阳能电池片按照一定方式组装到一??
興??图１．２?（ａ）硬质光伏板；（ｂ）柔性光伏板??所谓单晶硅光伏板，是指由多个单晶硅太阳能电池片按照一定方式组装到一??块板上的组装产品，如图１．３（ａ）所示。它具有在目前所有光伏组建中最高的发电??效率，一般为１５％左右，最髙可达２４％。同时，节省空间，且寿命最长，最高可??达２５年左右。而多晶硅光伏板，也称为多晶硅太阳能板，是２０世纪８０年代光??伏产业起步时开发的第一代光伏产品，如图１．３（ｂ）所示。多晶硅电池不经历与单??晶硅电池相同的切割过程。相反，将硅熔化，然后倒入方形模具中，进而产生特??定形状（一般为矩形）的多晶硅电池片。多晶硅电池板比单晶硅板便宜，同时可??避免晶硅材料的损耗。不过，由于硅的低纯度，其光伏发电效率只有１３－１６％。??且它们具有较低的输出率，这使得其空间使用效率降低。??
图１．４典型光伏建筑火灾案例：（ａ）美国新泽西州冷冻仓库火灾；（ｂ）美国苹果工??厂火灾；（ｃ）台北水上乐园火灾；（ｄ）伦敦一在建别墅光伏屋顶火灾??１．２国内外研究现状及不足??关于光伏组件的火灾危险性，前人结合其电力学和热危害两个方面的因素开??展了一系列研宄。本节将主要介绍前人的主要研宄成果，并分析其中存在的不足。??１．２．１研究现状??１．２．１．１光伏组件安全测试标准??建筑光伏组件在投入使用前，需要经过一系列的安全检测。鉴于光伏组件自??身存在火灾危险性，人们建立了一系列标准对其进行出厂前测试。这些标准包括??ＩＥＣ６１７３０［１４］，?ＵＬ１７０３［１５］，ＵＬ１２５６［１６］，ＥＮ５０５８３－１【１７］和?ＥＮ５０５８３－２［１８］等。这些??标准由于具有不同的适用范围，因此其提出的安全性要求也有所不同。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]光伏太阳能电池板组件火灾危险性研究[J]. 杨立中,杨红运,章涛林,周晓冬. 热科学与技术. 2015(03)
[2]光伏组件封装EVA的湿热老化研究[J]. 张增明,唐景,吕瑞瑞,林杰,彭丽霞,傅冬华. 合成材料老化与应用. 2011(03)
博士论文
[1]PS建筑外墙保温材料燃烧及火蔓延行为研究[D]. 安伟光.中国科学技术大学 2015
[2]热解气体流动特性对炭化可燃物热解着火特性影响规律研究[D]. 王亚飞.中国科学技术大学 2011
[3]热解挥发份辐射衰减及流动特性对固体可燃物热解及着火影响研究[D]. 周宇鹏.中国科学技术大学 2010
硕士论文
[1]太阳能电池板火灾危险性的实验研究[D]. 杨红运.中国科学技术大学 2016
本文编号：3121673
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