導語：如何才能寫好一篇光電一體化技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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中圖分類號：F426.61 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0150-02

一、前景廣闊，引領方向

1.1 高速鐵路在當代中國社會的快速發展

鐵路是人類發明的首項公共交通工具，在十九世紀初期在英國出現。在20世紀初前期，當時火車“最高速率”超過時速200公里者寥寥無幾。直到1964年日本的東京-名古屋-京都-大阪的東海道新干線，營運速度每小時271公里，營運最高時速300公里。

從90年代開始，亞洲（韓國、中國臺灣、中國）、北美洲（美國）、澳洲（澳大利亞）世界范圍內掀起了建設高速鐵路的熱潮。主要體現在：一是修建高速鐵路得到了各國政府的大力支持，一般都有了全國性的整體修建規劃，并按照規劃逐步實施；二是修建高速鐵路的企業經濟效益和社會效益，得到了更廣層面的共識，特別是修建高速鐵路能夠節約能源、減少土地使用面積、減少環境污染、交通安全等方面的社會效益顯著，以及能夠促進沿線地區經濟發展、加快產業結構的調整等等。

中國是最大的發展中國家，重點發展高鐵建設已經成為既定的事實，可以直接拉動內需，促進就業，同城效應促進產業轉移和服務業發展，緩解鐵路壓力，便利人民出行，以電力機車取代汽車和飛機，降低交通能耗，減少中國對石油的需求，緩解能源危機。中國投入運營的高速鐵路營運里程達到8358千米，居世界第一位。到2012年低，高鐵建成通車合計13000千米以上。中國已經成為世界上高速鐵路發展最快、系統技術最全、集成能力最強、運營里程最長、運營速度最高、在建規模最大的國家，擁有全世界最大規模以及最高運營速度的高速鐵路網.

中國《十二五”綜合交通運輸體系發展規劃》提出，到2015年中國快速鐵路營業里程達4.5萬公里，五年增長率達438.4%。由此可見未來五年鐵路建設仍將是中國交通運輸體系建設的重頭戲。根據《規劃》，“十二五”中國鐵道建設要完成貫通北京至哈爾濱（大連）、北京至上海、上海至深圳、北京至深圳、青島至太原、徐州至蘭州、上海至成都、上海至昆明等“四縱四橫”客運專線。在未來30年，將形成五縱六橫七連線格局，同時，隨著高鐵建設的全面啟動，高鐵土建工程及高鐵設備需求將大規模增長，高鐵行業整個產業鏈將受益無窮，前景廣闊。

1.2 風電、光電，國家大力發展的新能源

隨著人類社會的逐漸發展，人類對于大自然環境的破壞也愈加劇烈，化石燃料的燃燒，嚴重污染空氣，加大溫室效應。而中國對煤炭的嚴重依賴，使中國在應對氣候變化和保護環境方面面對巨大壓力。國家能源局表示，中國應盡量通過鼓勵使用清潔燃料而調整這種依賴性。國家能源局于2011年3月6日表示，中國計劃到2015年使非化石燃料占一次能源總使用量比例提高到11.4%。《中國的能源政策（2012）》白皮書，明確提出，大力發展新能源和可再生能源，是推進能源多元清潔發展、培育戰略性新興產業的重要戰略舉措，也是保護生態環境、應對氣候變化、實現可持續發展的迫切需要。中國堅定不移地大力發展新能源和可再生能源，到“十二五”末，非化石能源消費占一次能源消費比重將達到11.4%，非化石能源發電裝機比重達到30%。國務院《能源發展戰略行動計劃（2014――2020年）》，更明確規定大力發展風電，加快發展太陽能發電。新能源迎來前所未有的發展機遇，前景廣闊。

二、條件適宜，技術設備成熟

2.1 高鐵線路適宜發展風光電

風是地球上的一種自然現象，它是由太陽輻射引起的。太陽光照射到地球表面，使地球表面各處受熱不同，產生溫差，從而引起大氣的對流運動形成風。風能是地球表面大量空氣流動所產生的動能，是永久性能源，可再生能源，它不污染環境，被稱為清潔能源。高鐵都建在高架橋上，周圍環境空曠，蘊育著取之不盡的風能，而且高鐵行駛中對周圍環境產生平均25m/s的風速，遠遠超過當今風力發電機啟動風速，特別適合風力發電機的設置。

太陽能是大自然賦予人類的取之不盡、用之不竭的恒久能源。伴隨高鐵在全國各地的發展，由于我國大多地區處在亞熱帶、溫帶地區，年日照時間長，太陽光資源豐富，也特別適合太陽能發電。

2.2 我國風光電技術、設備成熟完備

我國利用風力發電起步較晚，風力發電是20世紀80年代才迅速發展起來的，發展初期研制的風機主要為1kW、10kW、55kW、220kW等多種小型風電機組，后期開始研制開發可充電型風電機組，并在海島和風場廣泛推廣應用，目前有的風機已遠銷海外。

目前，我國小型風力發電機組技術已相當成熟，建設速度也較快，特別是5kW以下風力發電機組的制造技術成熟，已大量使用，并達到批量生產的要求。100、200、300、500W及1kW、2kW、5kW的小型風力發電機，年生產能力可達到5萬臺以上。我國大型風電機組的開發研制工作也正在加快。我國大型風電機組基本上依賴進口，通過多年來的開發研制，如今，大型風電機組的主要部件已基本實現國產化，其成本比進口機組低20%～30%，國產化是我國大型風電機組發展的必然趨勢。我國的大型風電機組從建設之初的山東榮成第一個風力發電場開始，到后來的廣東南澳4臺250kW機組、遼寧營口安裝660kW風電機組、黑龍江富錦單機960kW機組，再到即將在山西、山東、江蘇等地安裝的大型機組，我國已建成一大批大型風力發電場，使我國風力發電邁上了一個新臺階。

太陽能光伏發電是根據光生伏特效應原理，利用太陽電池將太陽光能直接轉化為電能。不論是獨立使用還是并網發電，光伏發電系統主要由太陽電池板（組件）、控制器和逆變器三大部分組成，它們主要由電子元器件構成，不涉及機械部件，所以，光伏發電設備極為精煉，可靠穩定，壽命長、安裝維護簡便。理論上講，光伏發電技術可以用于任何需要電源的場合，上至航天器，下至家用電源，大到兆瓦級電站，小到玩具，光伏電源無處不在。

三.風光電發電技術系統性研究

3.1.風力發電機的選取研究

當列車高速運行時，外部流場雷諾數Re>106，流場處于紊流狀態。列車速度范圍是200～350km/h，列車周圍誘導氣流的速度小于0.3倍當地音速，即平均風速為25m/s。由貝茲理論知，自由流場中理想風力機的理論輸出功率的計算公式為

掃風面積S=πd2/4=π×5.52÷4=23.7m2

取空氣密度ρ=1.225kg/m3，

風力機輸出功率P=0.296×1.225×23.7×253=134409.722W=134kW

因而，需選用功率范圍包括134KW的水平軸或垂直軸風力發電機，扇葉大小5.5米，正常風速允許范圍為20m/s～40m/s。

3.2 太陽能光伏發電系統

如前文所述，我國太陽能產業發展迅速，太陽能光伏發電技術日趨成熟，太陽能光伏產品已經廣泛應用到城鄉公共及家庭照明、汽車工業等。本研究建議采用著名企業的產品。根據線路空間，選用電池組件。

3.3 風光電一體化設計方案

該方案充分依靠高鐵運行產生的巨大風能，利用中型風力發電機組發電，同時布局分散式小型并網太陽能光伏發電系統的風光電一體化整體方案。

風電系統采用技術成熟并普遍應用的中型風力發電機組，建議采用100KW以上的風電機；光電采用分散式小型并網太陽能發電系統，采用3-4個電池組件。線路布線采用光電、風電兩條線先分后合形式。光電匯入逆變器，再與風電線路相連，共同接入控制器即變壓器，匯入線路電網。如下圖。

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關鍵詞：PLC 光機電一體化 物料輸送結構

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）06-0009-01

光機電一體化實訓平臺是根據自動化工業生產現場而設計的集存儲、加工、裝配與輸送等結構為一體的實訓教學模塊，該實訓平臺模擬真實的工業現場，采用西門子PLC控制，通過設定變頻器與伺服驅動器動作參數，進行自動化操作，最終實現了工業現場的仿真教學。學生通過實訓，能夠了解工業現場的自動化控制，同時，在無法到達工業現場或大大降低實訓成本的情況下，鍛煉學生的動手能力、編程思想以及控制理念。

1 物料輸送結構的組成

物料抓取輸送結構主要由抓取機械手裝置、輸送單元、機械手升降裝置、PLC控制模塊和接線端口以及按鈕指示燈等部件組成。其中輸送單元結構如圖1所示、抓取機械手裝置如圖2所示。其功能為：驅動機械手裝置準確定位到相關單元的物料臺上，在其對應的物料臺上抓取工件，最后把工件輸送到指定地方后放下。

2 物料輸送結構的PLC控制

2.1 物料輸送結構控制要求

物料輸送結構單站運行的目標是測試設備輸送工件的功能。要求另外幾個工作單元先正常工作。而且在物料推出裝置的物料臺上放好了工件。具體控制要求如下：

抓取機械手從物料推出裝置物料臺抓取工件。抓取動作完成后，步進電機驅動抓取機械手向物料加工單元移動，移動速度大于等于3m/s；機械手移動到物料加工站料臺的正前方后，把工件放到加工站物料臺上。動作完成1秒后，抓取機械手裝置執行抓取工件的操作。抓取的順序與物料推出站抓取工件的順序相同。抓取動作完成后，步進電機驅動機械手裝置移動到物料裝配單元料臺的正前方。然后把工件放到物料裝配單元的物料臺上。放下工件動作完成 1 秒后，抓取機械手裝置執行抓取物料裝配站工件的操作。執行完動作1秒之后，再把工件移動到物料分揀單元。

2.2 PLC的輸入輸出點分配及系統接線

物料輸送單元所需的輸入和輸出點較多。其中，輸入信號主要包含按鈕與指示燈模塊中的開關與按鈕等主令信號，檢測氣缸和物料的傳感器信號等：輸出信號包含輸出到機械手裝置中各電磁閥的控制信號和輸出到伺服電機驅動器的脈沖和方向信號。基于需要輸出驅動伺服和步進電機的高速脈沖，實訓平臺上的PLC采用晶體管輸出型。因此選用西門子S7-200CPU226型PLC，共24點輸入，16點輸出。

2.3 物料輸送結構PLC控制流程圖

物料輸送控制是按照一定動作流程實現的，因此在程序編寫中采用順序控制法來完成，其步進控制流程圖如圖3所示：

3 結語

光機電一體化實訓平臺物料輸送結構采用的是模塊化設計，無論是機械結構還是控制系統都具有良好的擴展性、高度的柔性和靈活性。該實訓裝置已成功地使用于本課程的實訓教學中，具有一定的推廣應用價值。

參考文獻

[1]何用輝.自動化生產線安裝與調試[M].機械工業出版社，2015.

[2]徐沛.自動生產線應用技術[M].北京郵電大學出版社，2015.

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【關鍵詞】太陽能；光電一體化；BIPV；應用；前景

一、前言

面對能源的日益緊張，以及人們對于舒適生活環境的要求，目前，光電建筑一體化的應用隨著一些新興材料的出現而進入人們的視野。就國外而言光電建筑一體化的實施相對較早。我國的光電建筑一體化起步較晚，但是，近幾年發展較快，各個地方都有相應的設施。因此，光電建筑一體化在我國的應用現狀及發展前景都是很好的，這對于緩解我國能源緊缺問題是有很大幫助的。

二、太陽能光電建筑一體化的興起

太陽能的利用主要有兩大重點方向，一是把太陽能轉化為熱能，另一個就是將太陽能轉化為電能(即通常所說的光伏發電)，其中重點是后者。

太陽能光伏發電系統可視為到現在為止世界上最美妙、最長壽和最可靠的發電技術。與太陽能熱發電相比，它只涉及半導體器件，既無運動部件又無流動工質，因此避免了機械維修和工質腐蝕問題。另外它不產生任何污染。但是，光伏電池價格昂貴及系統效率低一直制約著光伏發電的發展。近年來，隨著常規能源的成本上升和環境污染的日益嚴重，光伏組件制造工藝的提高，光伏組件的價格下降較快，且有繼續下降的趨勢。光伏發電又引起人們的高度重視，因此對于如何進一步提高系統效率及降低綜合成本成為推進光伏發電系統應用的研究關鍵。

太陽能光伏一建筑一體化(BIPV)是應用太陽能發電的一種新概念:在建筑圍護結構外表面上鋪設光伏陣列提供電力。在歐洲、美國和日本等地，越來越多的BIPV示范系統和應用系統正呈現出強大的生命力。太陽能光伏一建筑一體化不僅開辟了一個新的光伏應用領域，而且意味著光伏發電進入城市，開始了大規模應用的新階段。

三、光伏建筑一體化的概念及應用形式

太陽能光伏建筑一體化的概念最早是世界能源組織在1986年提出來的，即BIPV(Building Integrated Photovoltaic)。它有2種形式：一種是作為建筑物外部圍護結構的一部分，與建筑物同時設計、同時施工、同時安裝并與建筑形成完美結合的光伏發電系統，它既具有發電功能，又具有建筑構件和建筑材料功能；另一種則是以附著形式安裝在現有建筑物上的光伏發電系統，它主要完成發電任務，與建筑物功能不發生沖突。為將兩者區別開來，中國可再生能源學會光伏專委會建議，用BMPV(Building Mounted Photovohaic)代替原有的BIPV的廣義含義，將第1種形式稱為BIPV，第2種形式稱為BAPV(Building Attached Photovoltaic)周。

四、光伏建筑一體化的優越性

不論從建筑、技術或經濟角度出發，太陽能光伏一建筑一體化均有諸多優點:(1)可以有效利用圍護結構表面(屋頂和墻面)，無需額外用地或加建其他設施，這對于土地昂貴的城市建筑尤為重要;(2)可原地發電、原地使用，可節省電站送電網的投資:(3)由于大尺度新型彩色光伏模塊的誕生，不僅節約了昂貴的外裝飾材料(玻璃幕墻等)，且使建筑外觀更有魅力;(4)由于日照處在高壓電網用電高峰期，BIPV系統除保證自身建筑內用電外，還可以向電網供電，從而舒緩高峰電力需求，解決電網峰谷供需矛盾，具有極大的社會效益;(5)可確保自身建筑全部或大部分用電，這對于用電高峰期電力異常緊張的地區及無電地區極為重要;(6)由于光伏陣列安裝在屋頂和墻面上，并直接吸收太陽能，避免了墻面溫度和屋頂溫度過高，降低了空調負荷，并改善了室內環境;(7)避免了傳統電力輸送時的電力流失;(8)杜絕了由一般石化燃料發電所帶來的嚴重空氣污染，這對于環保要求更高的今天和未來極為重要:(9)在建筑圍護結構上安裝光伏陣列，可推動大尺度PV組件的應用和批量生產，能進一步降低PV模塊市場價格;(11)如把光伏電池陣列墻作為建筑物的玻璃幕墻，可減少建筑物的整體造價。當然，對光伏器件來說，同時還應具有建材所要求的絕熱保溫、電氣絕緣、防水防潮且具有一定強度及剛度，若作為窗戶材料，還要有一定的透明度。

五、光電建筑一體化的應用及實例

保定源盛融通發展有限公司投資6.5億元承建的電谷大廈酒店及商務會方中心，是集商務、餐飲、娛樂、國際會議交流于一體的綜合性的國際商務五星級酒店。本項目采用了太陽能光電技術和污水源熱泵技術。

電谷大廈酒店及商務會議中心太陽能光伏發電系統采用了多種不同的結構方式，幕墻形式主要分為隱框光伏玻璃幕墻、點支式光伏玻璃幕墻和鋁框干掛組件幕墻三種結構形式。年發電量為62千萬時。太陽能與建筑的結合，建成一座具有現代特色的BIPV光伏建筑一體化節能型五星級酒店，該項目被評為河北省綠色十佳建筑。呼吸式的太陽能玻璃幕墻不但可以發電，而且南立面布局設計還體現了線路板的藝術概念，構成了一道亮麗的風景線。本項目充分利用了太陽能這一大自然中最清潔的能源，提供了一個成功的范例，符合國家環保新能源產業發展方向。太陽能光伏發電系統總裝機容量800千瓦。

利用太陽能發電，每發一萬度電就可以替代4噸標準煤，這樣就避免了248（62萬千瓦時×4噸/萬千瓦時=248噸）噸標準煤的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和煙塵的排放。

太陽能光伏發電系統，考慮發電量年衰減0.7%，BIPV玻璃幕墻光伏系統壽命25年，光伏屋頂系統壽命25年，則有：

BIPV幕墻光伏系統25年發電=49.152萬千瓦時/年×25年=1228.8萬千瓦時

BIPV光伏屋頂系統25年發電量=12.7萬千瓦時/年×25年=317.5萬千瓦時

電谷酒店及商務會議中心800千瓦BIPV項目，系統生命期內可減少煤炭使用和有害氣體排放治理費用總計=27.936萬元/年×25年=698.4萬元。

六、光電建筑一體化前景展望

BIPV光伏發電系統由于與建筑一體化，省去了地皮規劃，地皮、地表整頓，基建等費用，且節省建筑裝飾材料(玻璃幕墻)等。應該說，BIPV系統相比于普通光伏電站有較高的經濟性，如與公共電網相連，則更有潛力。就目前的工藝水平、能源價格而言，光伏組件費用談論經濟上的合理性還顯過早。但是如果兼顧常規能源所造成的嚴重污染以及它所帶來的諸多社會效益，BIPV系統還是有強大生命力的。

光伏器件與建筑相結合，將原來互不相關的兩個領域結合到一起，涉及面很廣，并非是光伏設計及制造者單獨所能完成，必須與建筑材料、建筑設計、建筑施工等有關部門密切合作，共同努力，才能取得成功。就目前而言，盡管光伏器件與建筑相結合可降低一些應用成本，但與常規能源相比，費用仍然較高，這也是影響光伏應用的主要障礙。然而，我們必須注意到，僅做這樣的直觀對比并不恰當，因為一些“隱蔽”成本并未計入常規能源的成本，如治理常規能源所造成的污染等費用。隨著常規能源的日益枯竭，人類對環境的日益重視以及光伏電池生產工藝的革新與革命，光伏組件成本的下降，可以預計，BIPV是未來光伏應用中最重要的領域之一，其前景十分廣闊，有著巨大的市場潛力，在不久的將來，與光伏相結合的建筑物會如雨后春筍般出現在我們身邊，同時光伏發電也必將在能源結構中占有相當重要的地位。

參考文獻

[1] 李芳，沈輝，許家瑞，等．光伏建筑一體化的現狀與發展[J].電源

技術，2007.

[2] 洪興，韓俊，孫亮亮．香港太陽能光伏建筑一體化的研究與進展[J]．新材料產業，2008.

[3] 徐榘，李保峰．光伏建筑的整體造型和細部設計[J]．建筑學報，2010.

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關鍵詞：COF；ELC；多芯封裝；PSR；隔離恒流驅動；非隔離恒流驅動DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.6.002

LED照明產業發展紅紅火火，LED照明新技術層出不窮。但是LED照明燈具進入千家萬戶始終步履蹣跚，很難跨入老百姓家門這段距離最短的一步。究其原因就是LED照明燈具的價格居高不下，普通平民百姓還是買不起！如何解決這個囧境？需要我們LED照明科技工作者發揮創新智慧，尋找解決方案，造福全世界大眾百姓。

2013年將是大眾照明平價LED燈具競相設計、生產、上市之年，大眾照明平價LED燈具的性價比將決定新研發的平價LED燈具的生命力、競爭力和海量生產力。因此，設計性能適合而性價比有競爭力的平價LED燈方

案是關鍵。低成本解決目前現有的低壓LED光源（LVLED），因低電壓（VF）和大電流（IF）工作時的發燙瓶頸一直求而無解；但是創新的多芯封裝HVLED，它的高電壓（VF）、小電流（IF）工作條件緩解了LED光源的發熱程度。LED驅動恒流電源芯片經過中外電源芯片集成電路設計者的努力，功能集成度高，應用電路簡潔，性價比好的芯片層出不窮。近年導熱塑料散熱器、塑包鋁散熱器的出現解決了LED燈具狹小空間的隔離技術難題。因此，普惠老百姓買得起、用得好的大眾照明平價LED燈具的海量生產、海量上市的美好時代已經十分臨近了！

高壓線性恒流電源方案中，由于沒有變壓器等磁性器件，沒有電解電容器，因而可省卻一般開關恒流電源成本的1/3，應用電路簡潔，成本低廉；導熱塑料散熱器的引入又解決了隔離安全技術問題，因此，高壓線性恒流源在一體化光電模塊（或稱一體化光電引擎）、平價LED燈具中的應用將迅速發展。典型的高壓線性恒流驅動電源如圖7所示。

高壓線性恒流源是一種分段點亮LED的電源新技術，市電經過橋式整流產生脈動直流，脈動直流的包絡線等同于交流電AC的正弦波，根據母線電壓的正弦波變化自動切換LED燈串，隨著母線電壓的上升依次點亮三串LED燈珠。當母線電壓上升，達到第一串LED導通電壓時，MOS1打開，LED1燈串點亮；當母線電壓繼續上升，達到第一、二串LED導通電壓之和時，MOS2自動打開，LED1和LED2燈串同時點亮；當母線電壓繼續升高到三串LED均可導通時，MOS3打開，LED1，LED2和LED3燈串幾乎同時點亮。如果母線電壓下降，則過程相反，分段導通狀況如圖7內附左下小圖所示。

分段點亮非隔離線性恒流LED驅動電源最大的優點是體積小、成本低、高功率因數和長壽命，沒有變壓器和電感器，也沒有電解電容器；PFC可達0.90～0.99。缺點是LED光效利用率還低了一點，一般為70%～90%；還有一定的使用局限性，即輸入電壓范圍需要在20%的范圍之內，輸出LED燈珠電壓也需要在10%的范圍之內，否則效率會不理想。因此，在用高壓線性恒流驅動芯片做LED照明驅動電源設計時，需要針對不同的AC電源使用電壓、不同的LED燈具的功率和不同的線性驅動芯片做不同的應用電路方案設計。

一體化光電引擎成燈具廠新寵

由于有了HVLED，特別是多芯封裝的HVLED，和應用簡潔的高壓線性恒流驅動芯片，設計在鋁基板的同一面SMD LED燈珠和整流橋堆、電源驅動芯片的一體化光電模塊成為一個創新產品（圖8）。按照LED燈具功率設計的一體化光電模塊實物（如圖9）所示，將它與導熱散熱器緊密連接就成為各種球泡燈、筒燈、工礦燈內部的核心器件，它也可按照Zhang的標準設計制造成LED照明燈具中的一種標準化的通用部件。

平價LED燈具將成海量產品

大眾LED照明燈具能被全世界老百姓用得起、用得好的一定是高品質、經濟型平價LED燈具，因此平價LED燈具的性價比顯得十分重要。大眾LED照明燈具需要有高科技的技術、有精致成熟而簡單的工藝、有低廉的成本才能成為普惠百姓的海量產品。LED照明燈具市場是一座金字塔，高端產品只能是其中很少的一部分，大眾照明燈具是其下層的海量需求所在。

由于LED燈珠封裝技術的創新，COF和多芯封裝的HVLED成為平價LED燈具的首選光源；由于LED驅動電源芯片設計技術的創新，功能高度集成化，應用電路越來越簡化，PSR隔離開關恒流源驅動芯片、高壓線性恒流源芯片成為平價LED燈具的首選電源芯片。

以高電壓（VF=35～140VDC）、小電流（20～60mA）多芯封裝HVLED光源和高壓線性恒流芯片為主的一體化光電模塊（或稱一體化光電引擎）、非隔離平價LED燈具整體方案如圖1 1所示。5W的平價球泡燈，采用導熱塑料或塑包鋁的散熱器解決了安全隔離技術，其BOM成本可以控制在人民幣15元。寧波美亞光電多芯封裝HVLED光源和技術先進的達鑫電子、美芯晟的三段點亮高壓線性驅動芯片成為這個方案的核心器件。

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關鍵詞：傳感器 機電一體化系統 發展趨勢

中圖分類號：TH-39 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（a）-0048-01

傳感器是能感受規定的被測量并按照一定規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。因此傳感器是一種獲得信息的手段，主要用于檢測機電一體化系統自身與操作對象、作業環境狀態，為有效控制機電一體化系統的運作提供必須的相關信息。隨著現代技術的不斷發展，作為信息采集系統的前端單元，傳感器的作用越來越重要。傳感器已成為機電一體化系統中的關鍵部件，作為系統中的一個結構組成，其重要性變得越來越明顯。

1 傳感器在機電一體化系統中的地位

一個典型的機電一體化系統一般由機械本體部分、傳感檢測部分、控制與信息處理部分、驅動部分、執行部分和接口等部分組成。傳感檢測部分作為機電一體化系統不可缺少的關鍵技術之一，在機電一體化系統中處于核心地位，其功能是對系統運行中所需的自身和外界環境參數及狀態進行檢測，將其變換成系統可識別的電信號，傳遞給信息處理單元。如果把機電一體化系統中的機械系統看做是人的手足，信息處理系統看做是人的大腦，則檢測系統好比是人的“感覺器官”。傳感檢測技術是實現自動控制、自動調節的關鍵環節，也是其水平高低在很大程度上影響和決定著系統的功能。其水平越高，系統的自動化程序就越高。

2 傳感器在機電一體化系統中的應用

傳感器技術的發展關系到機電一體化系統（或產品）的發展。一個新型核能發電廠就需要數臺計算機來快速地測量鍋爐、汽輪機、發電機上許多重要部位的溫度、壓力、流量、轉速、振動、位移、應力、燃燒狀況等熱工、機械參數，還必須測量發電機的電壓、電流、功率、功率因數以及各種輔機的運行狀態。然后進行綜合處理，將被監測的重要參數進行模擬或數字顯示，自動調整運行工況，對某些超限參數進行聲光報警或采取相應的處理措施。在上述這個系統中，需要數百個不同的傳感器將各種不同的機械、熱工量轉換成相應的電量，供計算機采樣。

2.1 傳感器在數控機床中的應用

數控機床是典型的機電一體化產品，它是機、電、液、氣和光等多學科的綜合性組合。技術范圍覆蓋了機械制造、自動控制、伺服驅動、傳感器及信息處理等領域。傳感器在數控機床中占據重要的地位，它監視和測量著數控機床的每一步工作過程。數控機床很重要的一個指標就是進給運動的位置定位誤差和重復定位誤差，要提高位置控制精度就必須采用高精度的位置檢測裝置。數控機床中的角編碼器多采用光電編碼器，一般位置測量選用增量式，重要的測量選用絕對式。光電編碼器作為數控機床的位置檢測裝置，它的分辨力決定了工作臺實際位移值的精度，從而影響到數控機床位置控制的精度。同時，與伺服電動機同軸聯接的光電編碼器一方面用于測量絲杠的角位移；另一方面也可用于數字測速，產生速度反饋信號。另外，數控機床中，應用多種溫度傳感器監測一些軸溫、壓力油溫、油溫、冷卻空氣溫度、各個電動機繞組溫度等。數控機床加工前，自動將毛坯送到主軸卡盤中并夾緊，夾緊力由壓力傳感器檢測，當夾緊力小于設定值時，將導致工件松動，這時控制系統將發出報警信號，停止走刀。在、液壓、氣動等系統中，均安裝有壓力傳感器、液位傳感器、流量傳感器，對這些輔助系統隨時進行監控，保證數控機床的正常運行。

2.2 傳感器在汽車中的應用

汽車傳感器作為汽車電子控制系統的信息源，是汽車電子控制系統的關鍵部件，也是汽車電子技術領域研究的核心內容之一。目前，一輛普通家用轎車上大約安裝幾十到近百只傳感器，而豪華轎車上的傳感器數量可多達二百余只。汽車傳感器在汽車上主要用于發動機控制系統、底盤控制系統、車身控制系統和導航系統中。發動機控制系統用傳感器是整個汽車傳感器的核心，種類很多，包括溫度傳感器、壓力傳感器、位置和轉速傳感器、流量傳感器、氣體濃度傳感器和爆震傳感器等。這些傳感器向發動機的電子控制單元（ECU）提供發動機的工作狀況信息，供ECU對發動機工作狀況進行精確控制，以提高發動機的動力性、降低油耗、減少廢氣排放和進行故障檢測。由于發動機工作在高溫、振動（加速度30 g）、沖擊（加速度50 g）、潮濕以及蒸汽、鹽霧、腐蝕和油泥污染的惡劣環境中，因此發動機控制系統用傳感器耐惡劣環境的技術指標要比一般工業用傳感器高1-2個數量級，其中最關鍵的是測量精度和可靠性。否則，由傳感器帶來的測量誤差將最終導致發動機控制系統難以正常工作或產生故障。

2.3 傳感器在變量噴藥系統中的應用

在農業方面，近年來發達國家（如美國、英國）都投入大量資金進行現代農業技術的開發，先后開發出精確變量播種機、精確變量施肥機以及精確變量噴藥機等。它們都是與機器人極為相似的自動化系統，是高新技術在農業中的應用。視覺傳感變量噴藥系統，是以較少藥劑而有效控制雜草、提高產量、降低成本的一種自動化藥物噴撤機械。近年來，隨著雜草識別的視覺感知技術與變量噴藥控制等技術的成熟，這種視覺傳感式變量噴藥機械也趨于成熟。

3 傳感器技術的發展趨勢

檢測技術雖然已經得到廣泛的應用，但是隨著現代科學技術的發展，對它提出了愈來愈高的要求，因此得到了迅速的發展。當前除了不斷提高性能、可靠性外，總的趨向是小型化、智能化、圖像化、無接觸化、多功能化。隨著機電一體化技術的發展，傳感器技術發展也日趨成熟，傳感器技術作為機電一體化系統的核心技術，它的快速發展也必將促進機電一體化的發展。

參考文獻

[1]李成華，楊世風，袁洪印.機電一體化技術[M].北京：中國農業大學出版社，2001.

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關鍵詞：光伏建筑一體化，新能源，光伏屋頂，光伏幕墻；應用

1. 引言

一直以來，太陽能等可再生能源在建筑技術上的完美應用都是企業夢寐以來的追求。太陽能與建筑結合創造的低能耗高舒適度的健康環境，不僅讓人們生活得更自然更環保，而且能節能、能減污，對實現社會可持續發展具有重大意義。

太陽能光伏建筑一體化，提出了“建筑物產生能源”的新概念。它是應用太陽能發電的一種新概念，是未來光伏應用中最重要的領域之一，其發展前景十分廣闊，并且有著巨大的市場潛力。

2. 光伏建筑一體化（BIPV）的定義

光伏建筑一體化即BIPV（Building Integrated PV，PV即Photovoltaic）。光伏建筑一體化（BIPV）技術是將太陽能發電（光伏）產品集成到建筑上的技術。其不但具有護結構的功能，同時又能產生電能供建筑使用。光伏與建筑一體化（簡稱BIPV）是“建筑物產生能源”新概念的建筑，是利用太陽能可再生能源的建筑。

太陽能光伏建筑一體化≠太陽能光伏+建筑。所謂太陽能光伏建筑一體化不是簡單的“相加”，而是根據節能、環保、安全、美觀和經濟實用的總體要求，將太陽能光伏發電作為建筑的一種體系進入建筑領域，納入建設工程基本建設程序，同步設計、同步施工、同步驗收，與建設工程同時投入使用、同步后期管理，使其成為建筑有機組成部分的一種理念、一種設計、一種工程的總稱。

3 光伏建筑一體化的型式和特點

3.1 光伏建筑一體化一般分為獨立安裝型和建材安裝型兩種類型。

獨立安裝型，是指普通太陽電池板施工時通過特殊的裝配件把太陽電池板同周圍建筑結構體相連。其優點是普通太陽電池板可以在普通流水線上大批量生產，成本低，價格便宜，既能安裝在建筑結構體上，又能單獨安裝，其缺點是無法直接代替建筑材料使用，PV板與建材重疊使用造成浪費，施工成本高。這種獨立安裝型一體化方式在設計時也并非是與建筑的簡單“疊加”，而是將其作為建筑的一種獨立的設計元索加以整合，創造出獨特的造型效果。

建材安裝型，則是在生產時把太陽電池芯片直接封裝在特殊建材內，或做成獨立建材的形式，如屋面瓦單元、幕墻單元、外墻單元等，外表面設計有防雨結構，施工時按模塊方式拼裝，集發電功能與建材功能于體，施工成本低。相比較而言，建材安裝型的技術要求相對更高，因為它不僅用來發電，而且承擔建材所需要的防水、保溫、強度等要求。但是由于必須適應不同的建筑尺寸，很難在同一條流水線上大規模生產，有時甚至需要投入大量的人力進行手工操作生產，對于勞動力價格較低的我國而言，這種太陽電池組件更有利于國際競爭。

3.2 建材安裝型又分為三種方式，屋頂一體化、墻面一體化、建筑構件一體化。

屋頂一體化方式，是指將PV板做成屋面板或瓦的形式覆蓋平屋頂或坡屋頂整個屋面，也可以覆蓋部分屋面，后者與建筑的整接具有更高的靈活性。這對于在舊房改造中使用PV板提供了可能。PV板與屋頂整合一體化一是可以最大限度的接受太陽光的照射，二是可以兼做屋頂的遮陽板或者做成通風隔熱屋面，減少屋頂夏天的熱負荷。PV板與屋頂的構造做法有兩種方式，一種是兼為屋頂防水構造層次的部分，這時必須要求PV系統具有良好的防水性能，另外一種是單獨作為構造層次位于防水層之上，后者對于屋頂防水具有保護功能，可以延長防水層的使用壽命。

墻面一體化方式，是指PV板與墻面材料一起進行集成。現代建筑支撐系統和維護系統的分離使PV板能像木材、金屬、石材、混凝土等預制板樣成為建筑護系統的貼面材料。PV板墻面一體化主要有PV板外墻裝飾板和PV板玻璃幕墻兩種方式。

PV板玻璃幕墻，是指透光型PV板和玻璃集成制成的光電幕墻。該組件是由太陽電池芯片和雙層玻璃板構成，芯片夾在玻璃板之間，芯片之間和芯片與玻璃板邊端之間留有一定的間隙，以便透光。在夏天就像把巨大的遮陽傘有效的降低了建筑的熱負荷，同時為室內提供特殊的光照氣氛，更因其特殊的顏色和肌理拓展了建筑的表現空間。現在PV板價格和某些天然石材己經沒有差別，我相信今后隨著PV板的發展，成本只會越來越低，這就為PV板在建筑的廣泛應用創造了良好條件。光電屋頂與光電幕墻的出現，為建筑師展示建筑藝術作品多了一種新的選擇。

建筑構件一體化方式，是指PV板與建筑的雨篷、遮陽板、陽臺、天窗等構件有機整合，在提供電力的同時可以為建筑增加美觀的細部。PV板和遮陽板的結合不僅可以為建筑在夏天提供遮陽，還可以使入射光線變得柔和，避免眩光，改善室內的光環境。

4. 光伏建筑一體化建筑設計中需注意的幾個問題

光伏一體化建筑除美觀性外，還要滿足建筑構件所要求的強度、防雨、熱工、防雷、防火等技術要求。把光伏器件用做建材，必須具備建材所要求的幾項條件：堅固耐用、保溫隔熱、防水防潮、適當的強度和剛度等性能。除此之外，還要考慮建筑物安全性能等因素。

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關鍵詞：機電一體化；人才培養模式；改革

一、機電一體化技術的產生

1.20世紀90年代以來，歐美、日本等國家將機械技術、電子技術結合起來廣泛應用于各個領域。它著重強調了機械技術與電子技術的結合逐漸產生了機電一體化這門學科。機電一體化是一門注重應用的跨學科的邊緣科學。它使系統更優化，從而產生體積更小、功能更強的新一代智能化產品。

2.隨著計算機的發明與應用，它與傳統機械技術結合產生了數控機床技術。數控機床的問世，寫下了機電一體化歷史的新的篇章。它使機械制造裝備業快速進行了技術革新和發展。自從第l臺數控銑床問世以來，數控裝備形成龐大的數控制造裝備產業，每年全世界的產量有10萬臺左右，產值達幾百億美元。我國的數控機床技術也有了快速的發展，在制造業領域有了廣泛應用，形成了繁榮的供求市場。

3.微電子新技術的加入為機電一體化帶來了新的發展契機。幾乎所有的傳統產業只要與微電子技術結合，用集成電路芯片進行智能改造，就會使傳統產業重新煥發青春。可編程序控制器PLC、電力電子等技術的發展為機電一體化的發展提供了堅實的基礎。

4.激光技術把機電一體化更是把機電一體化推向高速發展軌道。以激光技術為首的光電子技術是未來信息技術發展的關鍵技術，它集中了物理學、波導光學、材料科學、微細加工和半導體科學技術的科研成就，成為電子技術與光子技術自然結合與擴展、具有強烈應用背景的新興交叉學科。光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的進步。

二、機電一體化技術的發展方向

以微電子技術、軟件技術、計算機技術、通信技術為核心而引發的數字化、網絡化、綜合化、個性化信息技術革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，而且也影響著機電一體化的發展趨勢。機電一體化技術將向以下幾個方向發展。

1.光機電一體化方向。一般機電一體化系統是由傳感系統、能源（動力）系統、信息處理系統、機械結構等部件組成的。利用光學技術的先天優點，就能有效地改進機電一體化系統的傳感系統、能源系統和信息處理系統。

2.柔性化方向。未來機電一體化產品，控制和執行系統有足夠的“冗余度”，有較強的“柔性”，能較好地應付突發事件，被設計成“自律分配系統”。在這種系統中，各子系統是相互獨立工作的，子系統為總系統服務，同時具有本身的“自律性”，可根據不同環境條件做出不同反應。

3.智能化方向。今后的機電一體化產品“全息”特征越來越明顯，智能化水平越來越高。這主要得益于模糊技術與信息技術的發展。

4.仿生物系統化方向。今后的機電一體化裝置對信息的依賴性很大，往往在結構上處于“靜態”時不穩定，但在動態（工作）時卻是穩定的。這有點類似于活的生物：當控制系統（大腦）停止工作時，生物便“死亡”，而當控制系統（大腦）工作時，生物就很有活力。

5.微型化方向。目前，利用半導體器件制造過程中的蝕刻技術，在實驗室中已制造出亞微米級的機械元件。機械和電子完全可以“融合”，機體、執行結構、傳感器、CPU等可集成在一起，體積很小，并組成一種自律元件。這種微型化是機電一體化的重要發展方向。

三、機電一體化在教學中改革創新

目前部分高職院校對機電一體化專業人才培養規格的定位由于各高職院校的服務區域和學校教學傳統及教學資源的不同，他們的機電一體化專業人才培養規格各有其特殊性。

1.大部分高職學院以傳統機械制造業為基礎，開發了以現代加工制造技術為主的數控技術應用專業，該專業的人才培養規格是：①工藝規格的編制及實施；②傳統機械加工的工裝設計；③數控加工程序的編制；④數控機床的操作、加工調試、維護與保養；⑤數控機床的安裝調試；⑥數控機床故障診斷為初步維修。

2.高職機電一體化專業人才培養規格新要求（1）學校與企業在人才培養規格上的認識差距。根據對本次調研材料對比分析，學校與企業在人才培養規格上認識和實踐方面有差距；①學校偏重于技術崗位，企業偏重綜合實用崗位；②學校希望學生有后勁，企業希望學生立竿見影，馬上有勁；③學校傳遞給學生的知識和培養的能力綜合度不夠，企業則對綜合度要求高；④學校希望按專業培養人才，企業希望按項目培養人才；⑤學校的教學內容偏重理論，企業注重理論的實際運用。

3.現代企業技術崗位職責的新變化根據機械、電子行業的有關調查，現代企業技術崗位對人才的要求同過去相比有較大變化：①工作負荷（勞動強度）要求在降低，工作責任心的要求在提高；②專項技能要求在降低，綜合理論知識要求在提高；③與物交流的能力要求在下降，與人交流的能力要求在上升；④對適應一個崗位的技能要求在下降，對適應多個崗位的技能要求在上升。

4.機電一體化技術的發展催促著教學內容進行改革機電一體化專業教學內容的改革涉及教學內容的選擇、組織、實施等。圍繞著教學內容而展開的工作復雜，社會對機電一體化專業性人才的需求、辦學指導思想、學校教師整體教學水平、教學設備儀器和教學場地及日常教學經費等問題的相互制約，教學內容的改革只能循序漸進。

機電一體化專業的教學內容豐富，處理不好就容易成為知識的堆積。從調研情況來分析，重理論、輕實踐，教學內容陳舊，實驗和實訓裝備缺乏，雙師型教師數量不足等問題不同程度困擾著機電一體化專業的教學改革。

參考文獻：

[1]呂棟騰，張辰亮，孫永芳.高職院校機電一體化專業發展和人才培養初探.機電信息，2010（36）

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關鍵詞：可持續發展，綠色住宅，中水系統，太陽能與建筑一體化，上海生態住宅示范樓，日本經堂杜

中圖分類號：TK511文獻標識碼： A

綠色建筑是21世紀國際建筑業發展的主要趨勢。基于對國內外綠色建筑發展的經驗探索，其理念可以概括為“節約能源、節省資源、保護環境、以人為本”十六個字。它是指為人們提供健康、舒適、安全的居住、工作和活動的空間，同時在建筑全生命周期中實現高效率的利用資源(能源、土地、水資源、材料等)，最低限度地影響環境的建筑物。

1.綠色住宅的產生及含義

1.1綠色住宅的產生

當環境污染、臭氧層空洞、溫室效應、資源匱乏等一系列問題接踵而至，聯合國提出了可持續發展戰略，呼吁全球關心環境、關注未來。世界各國亦紛紛加大環境宣傳力度，積極倡導可持續的生產方式和消費模式。綠色生產、綠色消費概念應運而生，綠色產品隨之面世。綠色住宅是自然主義的興起與環保運動高漲的產物。住宅被賦予了充分的可持續發展的設計理念和充滿想象空間的綠色概念。

1.2綠色住宅的內涵

綠色住宅是基于人與自然持續共生原則和資源高效利用原則而預計建造的一種能使住宅內外物質能源系統良性循環，無廢、無污、能源能實現一定程度自給的新型住宅模式。這種住宅最顯著的特征就是親自然性，即在住宅建筑的規劃設計、施工建造、使用運行、維護管理、拆除改建等一切活動中都盡可能地把對自然環境的負面影響控制在最小范圍內，實現住區與環境的和諧共存。

2.綠色住宅的適用技術

2.1中水技術

現代住宅區要求向節水型、雨污水資源化、無害化型的方向發展。不少國家已著手建筑中水道系統的研究和實施，各國根據自己區域的特點,確定出適合其國情的中水回用技術。

2.1.1中水的含義

中水是指水質介于(上水)自來水與(下水)污水之間的水。一般是城市污水經凈化處理后,達到國家《城市雜用水水質標準》或其它用途的相應回用水水質標準，可在一定范圍內重復使用的非飲用水。主要用于廁所沖洗、園林澆灌、道路清潔、車輛沖洗、基建施工、景觀及設備冷卻等。

2.1.2中水系統形式

中水處理及回用按市政條件分三種情況考慮：

（1）有市政中水管網，小區污廢水合流

小區內排水采用污廢水合流，排水經化糞池簡單處理后排入市政污水管網。中水系統水源為市政中水。這種系統形式是最為推薦的。

（2）無市政中水管網，小區污廢水分流

小區內排水采用污廢水分流。污水經化糞處理后排入市政污水管網;廢水經小區廢水管網收集至小區中水處理站，處理達到回用標準后回用。中水系統水源為小區回收的雜排水。

（3）無市政中水管網，小區污廢水合流

小區內排水采用污廢水合流。排水經化糞池處理后經小區污水管網收集至小區污水處理站，經處理達到回用標準后回用。中水系統水源為小區內回收的排水。

2.1.3中水處理的技術特點

中水處理系統建成后實現了水資源的充分利用，對于嚴重缺水而又日益擴大城市規模的各個地區意義重大。

(1)建中水處理系統簡便易行。只需要普通電源和相應的建筑面積,對土地地形沒有特別要求,可在山坡、平地、地下、屋頂建造。

(2)中水系統設計和施工時應防止中水污染上水。中水管道與上、下水管道平行埋設時,水平凈距應大于0.5m，交叉埋設時,中水管道應位于上、下水管道的中間。為了防止中水處理系統故障,應設上水作為中水水源的切換裝置。

2.2太陽能與建筑一體化技術

太陽能作為清潔、無污染、方便易得的可再生建筑能源，越來越受到人們的青睞。太陽能與建筑一體化技術在住宅中的應用，技術上除了有光熱和光電兩個主要方面，還有太陽能與混合通風的結合；布局上主要在屋頂、陽臺、外墻等有充足陽光的部位設置。

2.2.1光熱方面

光熱主要體現在住宅的供應生活熱水、供熱制冷上。太陽能熱水系統與住宅的一體化除在設計時要考慮太陽能熱水系統的布置外，太陽能熱水系統自身的體系和形式也將作進一步改進，傳統的真空管太陽能熱水系統從質量和性能方面都不能滿足太陽能與建筑一體化的需要，取而代之的是適應性更大的平板式太陽能集熱系統。

建筑一體化設計：太陽能集熱器的安裝能比較好地與建筑實現完美結合。以分體式雙循環承壓運行為主，將儲熱水箱設在地下室、閣樓或樓梯間、陽臺等部位隱藏放置，不占室內空間，避免屋頂、陽臺和外墻承重；集熱器與住宅屋頂、南立面的陽臺護欄、飄窗、墻面等相結合，使住宅外觀整體統一，層次豐富，效果突出。

2.2.2光電方面

光電主要體現在住宅的光電轉換、照明上。太陽能光伏建筑一體化BIPV(Building Integrated Photovoltaics)，是應用太陽能發電的一種新概念，簡單地講就是將太陽能光伏發電方陣安裝在建筑的維護結構外表面來提供電力。

根據光伏方陣與建筑結合形式的不同，BIPV可分為兩大類：一類是光伏方陣與建筑的結合。將光伏方陣依附于建筑物上，建筑物作為光伏方陣載體，起支承作用。另一類是光伏方陣與建筑的集成。光伏組件以一種建筑材料的形式出現，光伏方陣成為建筑不可分割的一部分。如光電瓦屋頂、光電幕墻和光電采光頂等。

2.2.3太陽能與混合通風復合能量系統

太陽能與混合通風復合能量系統是一種全新的建筑能量系統，他主要包括3層內涵：

（1）太陽能作為動力來強化自然通風。太陽能強化自然通風是利用太陽能來加熱房間排風，提高排風溫度，增加熱壓，從而強化自然通風。這種系統通常是在屋面設置太陽能煙囪或將屋面做成太陽能集熱屋面的結構

（2）太陽能作為熱源來加熱室內外空氣，空氣輸運由混合通風系統完成。直接利用太陽能加熱流經空氣集熱器的空氣，或利用太陽能加熱溫室中的空氣，然后由混合通風系統送入房間，這種系統通常用于太陽能采暖。

（3）利用太陽能為混合通風系統進行蓄熱。在混合通風系統中，太陽能蓄熱是通過太陽能空氣集熱器加熱的空氣流經卵石床或PCM儲能設備來實現的。

3.應用實例

上海生態住宅示范樓由一幢代表聯排小住宅之一個單元的“零能耗”獨立住宅和一幢代表多層公寓的低能耗生態公寓組成，獨立住宅建筑面積238，為二層磚混結構，在該建筑中集成了大量一二年內即可在住宅建設中推廣應用的綠色住宅實用技術，力求達到“零建筑能耗”的目標。采用3kW太陽能光伏發電和并網技術，光伏電池每塊200W，是目前世界上最大的單塊光伏電池，并與屋面結構渾然一體。

生態住宅示范樓注重實現了太陽能集熱器與建筑一體化設計：生態公寓的二三層陽臺分別安裝2.7和4.2的陽臺護欄懸掛式太陽能熱水系統；獨立住宅上方安裝了4.6的遮陽屋檐懸掛型太陽能建筑一體化熱水系統，為規模化利用太陽能提供了工程示范和應用可行性。

4.總結

我國國民經濟的迅速發展，必將促進住宅建設數量和質量繼續提升，維護生態平衡、營造綠色住宅，是必然的發展趨勢。綠色住宅時時體現著“以人為本”、“生態”、“可持續發展”的思想。讓人居環境更加舒適、優美、潔凈。我們還要更多的借鑒國外的成果經驗，引進國外的綠色新技術。從而我國的綠色住宅發展的水平，為我國綠色住宅走向國際市場打下基礎。

參考文獻

1.綠色住宅技術集成與示范――上海生態住宅示范樓 [J].住宅科技，2006（03）：16

2.住宅小區建筑中水系統問題探討 [J].住宅產業，2006（02）：31

3.住宅小區中水技術 [J].住宅科技，1992（11）：11

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關鍵詞：低碳經濟 薄膜太陽電池 建筑光伏一體化(BIPV)

一、前言

低碳經濟的實質是能源高效利用、清潔能源開發、追求綠色GDP的問題。在2009年底召開的哥本哈根世界氣候大會上，中國鄭重承諾，到2020年中國單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%，爭取到2020年非化石能源占一次性能源消費比重達到15%左右。可以看出，節能減排和開發替代能源，是我國政府發展低碳經濟的兩個關鍵。

然而，人民群眾日益增長的物質文化需求，使得能源需求必將同步增長，所以在大力節能減排的同時，推廣應用以太陽能、風能、核能為代表的清潔能源，是未來發展低碳經濟最有希望的根本解決方案。這其中，風能主要應用于沿海灘涂，核能主要建在遠離城市的地區，晶體硅太陽電池發電系統由于其自身特點也主要局限于郊區或簡單附著在大面積屋頂上，唯有薄膜太陽電池的建筑光伏一體化（BIPV），因其高度的建筑親和性，使光伏發電在城市建筑上的規模化、集成化應用成為可能，日益受到重視。

二、面臨的機遇

1.城市發展中面臨的挑戰

目前，我國既有城鄉建筑面積達420 多億m2，其中99%以上屬于高耗能建筑，即使每年新增的近20億m2城鄉建筑中，高耗能建筑也占90%以上。從數量上講，建筑能耗已接近全社會總能耗的1/3，而且繼續保持增長趨勢。與此同時，在我國的電力結構中，火電占據77％ 以上，“高碳” 占據絕對的統治地位。如何使城市建筑朝著高效、清潔、低碳、無碳的方向發展，使建筑能源需求自給自足，薄膜太陽電池BIPV無疑是非常好的解決方案之一。

2.薄膜太陽電池建筑光伏一體化的機遇

城市建筑中有大量既有和建設中的玻璃幕墻、窗戶、采光頂等，玻璃襯底的薄膜太陽電池既具有玻璃的透光性又能發電，可直接作為建材使用與建筑完美結合，其它不透光襯底乃至柔性襯底的薄膜太陽電池則可應用于閑置的建筑外立面（如屋頂、外墻、圍墻等），這對于城市發展中所遇到的建筑能耗居高不下的困境，無疑是一項雪中送炭般的巨大的綠色革命。

三．薄膜太陽電池建筑光伏一體化對城市環境的貢獻

1.節能

①實現城市建筑所需電力自產自銷，從而節約了電網投資和減少輸電、分電損耗，使城市建筑從耗能向產能轉變。

②光電幕墻直接吸收太陽能，避免了建筑外立面溫度過高，從而改善室內溫度，降低空調負荷。

③并網的光伏系統，發電量最大的時段在用電高峰期，從而對舒緩高峰電力需求，解決電網峰谷供需矛盾，具有極大的社會效益。

2.節地

玻璃襯底的薄膜太陽電池直接安裝到建筑上，不需要額外的昂貴占地面積，并且省去了光伏系統的支撐結構。

3.節材

薄膜太陽電池可以替代常規建材，在建筑施工中同步安裝，從而節省安裝和材料費用。柔性襯底的薄膜太陽電池，可應用于復雜外形的建筑，使建筑外觀更具技術魅力。

4.溫室氣體減排

薄膜太陽電池BIPV系統每產生1000度電，可替代標準煤0.35噸，減排0.88噸CO2，具有巨大的社會和環保效益，同時光電轉換減少了光熱轉換，減少了熱島效應。

5.減少聲光污染

薄膜太陽電池BIPV本身沒有機械傳動機構或運動部件，沒有噪聲產生，電池表面為絨面，可強烈吸收陽光，無普通玻璃幕墻光污染的問題。

四、應用實例

1.上海尚德硅薄膜太陽電池生產及研發基地

主廠房二、三、四層東西立面的外墻采用薄膜太陽電池玻璃幕墻，將光伏發電與建筑設計融為一體，踐行了尚德公司“為地球為未來充電，讓綠色永繞人間”的理念。

2.上海世博會中國館和主題館

尚德太陽能電力有限公司將薄膜太陽電池和晶體硅太陽電池綜合運用在兩座“綠色建筑”上，年均發電量約284萬度，每年即可節約標準煤約1000噸，年均減排二氧化碳約2500噸、二氧化硫84噸、氮氧化物42噸、煙塵762噸，踐行了上海世博會主題“城市讓生活更美好” 這一綠色低碳的理念。

五、結束語

薄膜太陽電池建筑光伏一體化，能夠完美演繹綠色建筑理念，隨著低碳經濟的深入推進，光伏發電必將由補充能源向替代能源過渡，城市發展將邁入可持續發展、綠色低碳的快車道。

參考文獻：

[1]方涵.“低碳經濟”概述及其在中國的發展.經濟視角,2009年第3期:45-46

[2]崔俊奎,趙軍.光電幕墻技術在太陽能建筑一體化中的應用研究.新能源與環境,總第36卷第210期,2008年第8期: 56-59

篇10

力諾瑞特擁有合作方德國Paradigm公司世界領先的、三代以上的技術儲備和國際太陽能熱利用技術專家；擁有一支高素質、高效率、適應市場需求的研發隊伍；擁有全球領先的多項太陽能綜合應用技術；擁有行業內近百項技術專利，形成自主知識產權，參與行業內多項標準編制研究，擁有同步世界太陽能先進的工藝、設備和技術，全自動生產流水線、CPC―u型集熱器生產線全部實現歐洲最高標準，達到國際先進水平。

成功運作上海三湘熱水工程、上海市埔東國際機場太陽能工程、總參人武部工程、國家廣電總局無阻傳導Ag3.2W集熱器工程等近于套大型太陽能工程，是力諾集團的得意之作。

鑒于力諾瑞特在太陽能與建筑體化方面做出的突出貢獻，住宅與城鄉建設部授予力諾瑞特“太陽能應用與建筑一體化項目”住宅產業貢獻金獎，成為太陽能行業惟一一家通過“建筑產品／住宅部品康居認證”的企業，獲得住宅與城鄉建設部批準設立的、太陽能行業惟一一家國家級的太陽能推廣基地――“國家住宅產業化基地”。

作為一家國際化的太陽能應用推廣企業，力諾瑞特通過全球領域的太陽能技術交流、國際高端技術合作取得突破性進展。集團先后與世界領先的德國Paradigma公司、德國斯圖加特大學、德國胡赫公司、世界500強之一的美國霍尼韋爾集團、古巴政府等合作，并且依靠國際交流，從而使力諾瑞特太陽能成為印度、日本、韓國、南非等國家太陽能系列產品供應商，并且，其國際貿易也迅速拓展到全球6大洲30多個國家和地區。

推動住宅產業化

力諾瑞特在被授予國家住宅產業化基地之后，3年時間推廣了3400萬平方米的住宅，相當于一個中等城市。可以說，力諾瑞特的國家住宅產業化基地為中國創造了一個完全低碳的生態的、可持續的太陽能住宅的新型城市。

然而，探索的路程總是艱難的，3年以來，力諾瑞特在“太陽能與建筑一體化”取得成就的同時，在推廣過程中也遇到了一些難題。針對這些問題，力諾瑞特通過不斷地科研攻關與實踐經驗總結，制定了有效解決方案，讓太陽能與高層建筑達到完美結合。

據了解，太陽能與高層住宅的應用主要面臨“太陽能系統與建筑結合的安全可靠性”、“能否成為建筑的必要構件”、“與建筑常規能源的有效互補”以及“系統后期運行的管理便捷”等諸多問題。針對這些問題，力諾瑞特根據建筑特點和用戶需求設計提出了“集中集熱一分戶計量”、“集中集熱一分戶儲熱”、“分戶集熱一分戶儲熱”三種不同太陽能熱利用系統，并將“高效換熱內膽”等多項核心專利技術以及標準化的產品配置運用到系統中，實現了與建筑的同步設計、同步施工。

“太陽能與建筑的結合不是簡單的相加，它對技術的要求非常高。”力諾瑞特常務副總經理文哲亮說。

中國太陽能行業發展經歷了大致一下幾個主要階段：全真空玻璃太陽能熱水器的普及標志著太陽能1.0時代的到來。這段時間中國完成了太陽能的市場教育，建筑被動接受太陽能熱水器。分體式太陽能熱水器的誕生，標志著2.0時代的開始。在這個階段，太陽能生產企業認識到了太陽能和建筑不可協調的矛盾，即主動生產能與建筑結合的太陽能。直至2007年，力諾瑞特自主研發的Aqua系統的問世，標志著太陽能與建筑一體化3.0時代的到來。

在3.0時代，太陽能熱水器實現了與建筑的同步設計、同步安裝、同步驗收、同步后期管理，太陽能不再局限在提供家庭生活熱水，還將為現有的采暖、制冷設備提供中高溫輔助能源。Aqua系統的推出是理念和技術的一次飛躍。在此基礎上，太陽能的使用領域被大大拓展，建筑節能的內涵進一步豐富和立體化。力諾瑞特也憑借技術的優勢，開啟了太陽能3.0時代，引領了太陽能與建筑一體化的前沿。

校企聯合加快人才梯隊跟進

行業的發展、建筑結合技術的提升等，都離不開人才的跟進。近年來，力諾瑞特一方面繼續加大人才培養，同時充分發揮產學研結合的平臺。

今年4月，山東力諾瑞特新能源有限公司又與濟南第六職業中專聯合辦學成立了太陽能行業首個太陽能熱利用工專業。本專業招收應往屆初中畢業生，學制3年，由力諾瑞特派遣專家按照“太陽能熱利用工”的教學標準進行授課，將理論與企業需求進行結合。

濟南第六職業中專的教學實踐，從源頭上提高了從業人員素質，以“可持續消費”來保障“可持續發展”，使太陽能行業實現了從生產人員到安裝以及售后服務人員技術技能的標準化。

之前力諾瑞特還與山東建筑大學開展校企合作，創建中國首個太陽能與建筑一體化本科專業：與清華大學合作成立的“清華力諾能源光電子研究所”，聘請“中國真空鍍膜管之父”殷志強教授擔任學術帶頭人，致力于研發太陽能中高溫、太陽能光熱、光電綜合利用技術。力諾瑞特相關負責人表示，與國內外知名的學府和科研機構合作，目的就是要加快太陽能利用技術向產業化轉變的速度，并且在一定時期內，把產學研結合下的技術成果培育成企業新生代的技術資產。

引領中高溫利用新趨勢

目前，中國的太陽能熱利用技術基本上還處于低溫利用階段，中溫利用才剛剛起步。而力諾瑞特早已捷足先登，太陽能中高溫利用技術開拓了太陽能熱利用新的領域，在太陽能與建筑一體化、大型太陽能工程化推廣應用、太陽能采暖、太陽能空調、太陽能熱發電等領域優勢明顯。

力諾瑞特常務副總經理文哲亮說：“太陽能與建筑一體化是太陽能在節能減排、低碳經濟大趨勢下的必然發展趨勢，然而太陽能也不能止步于此。眾所周知，工業能耗占中國總能耗的70％，所以太陽能為工業提供熱能是太陽能發展的總趨勢，也就是太陽能中高溫熱利用。”

力諾瑞特2007年推出的新代的太陽能產品-Aqua系統，是在分體式太陽能熱水器的基礎上的升級。Aqua分體式熱水系統是行業的一個里程碑。Aqua系統的推出，使中國太陽能行業的熱利用進入3.0時代。

在2009第八屆中國國際住宅產業博覽會期間，力諾瑞特雙動力太陽能燃氣鍋爐系統采用的分體式太陽能集成水箱被評為住博會重點推廣技術。專家認為，這是德國Paradigma公司開發的冷凝式燃氣系統和現代的Aqua太陽能供熱系統集成的最高效、最環保的成套產品，是節能的冷凝式燃氣技術和先進的Aqua太陽能供熱系統的結合，能夠高效、環保地為單戶和兩戶家庭的住房提供熱水和供暖。