ENERGYPLUS 26.1 × PV / PVT WINDOW · BUILDING-COUPLED SCREENING

PV / PVT 窗建筑耦合优化报告

正式结果载入中
正式计算已完成并通过独立验证 424 个候选器件 × 5 个 U 值 × 5 个城市,共 10,600 个年度案例。
建筑类型 选择建筑负荷场景
杭州同条件对照 --
办公建筑最优 U 值 -- W/(m²·K)
教学建筑最优 U 值 -- W/(m²·K)
建筑类型排名差异 -- 前 20 个设计重合
当前城市
-- --
参考窗净场址能耗 -- kWh/(m²·yr)
主动 PVT 窗净场址能耗 -- kWh/(m²·yr)
净场址能耗降低 -- -- kWh/yr
PV 交流发电 -- -- kWh/yr
主动回收送达生活热水 -- kWhₜₕ/yr
主动 PVT 窗 U 值 / 限值 -- W/(m²·K)

SYSTEM BOUNDARY COMPARISON · OFFICE BUILDING

纯 PV 窗与主动 PVT 窗五城市对照

相同输入边界 同一办公建筑、候选器件、气象文件和 U 值约束

纯 PV 保留光谱透射、PV 发电、窗体温度、采光和冷热负荷耦合,仅取消循环水路、储热、生活热水热量抵扣及水泵耗电。

纯 PV 年度案例
--
共同最优器件
--
主动回收附加收益
--

参考窗、纯 PV 窗与主动 PVT 窗净场址能耗

每种窗系统分别采用该城市标准合规的最优 U 值;数值越低越好。

kWh/(m²·yr)

主动水侧热回收相对纯 PV 的附加贡献

路径分解采用同一纯 PV 最优器件与 U 值配对;黑线为附加净收益。

kWh/(m²·yr)

五城市优化结果逐项对照

主动回收附加收益 = 纯 PV 最优净场址能耗 − 主动 PVT 最优净场址能耗。

正式标准合规结果
城市纯 PV 最优 U 值纯 PV 净能耗纯 PV 节能率主动 PVT 最优 U 值主动 PVT 净能耗主动回收附加收益

当前城市纯 PV 器件 Top 10

每个器件先在合规 U 值中取建筑年度净场址能耗最低值,再进行排名。

排名器件U 值净场址能耗PCELUE

单一器件指标的筛选偏差

比较“指标最大器件”与建筑年度净场址能耗最优器件。

五城市范围
最高 PCE----
最高 LUE----
最高 AVT----

PCE、LUE 和 AVT 仅描述器件局部性能,不能同时表示采光、太阳得热、被动传热、冷热负荷和发电的全年耦合结果。

ANNUAL ENERGYPLUS RESULTS

年度终端能耗与 PVT 窗贡献

参考窗与优化主动 PVT 窗终端能耗

柱体为毛终端购能,PV 发电不在柱内扣除;供热燃气单独列示。

kWh/(m²·yr)

主动 PVT 窗相对参考窗的年度贡献

正值表示减少购能或提供电能;供热燃气增加将显示为负值。

kWh/(m²·yr)

冠军器件的 U 值敏感性:净购电与节省率

净购电节省率 =(参考窗净购电 − 当前窗净购电)/ 参考窗净购电;实心点满足 U 值限值。

标准限值 --

该图只核算电力。较大的 U 值可能降低供冷电耗,使净购电下降、节省率上升,同时增加供热燃气;综合优劣应以后一张“建筑总能耗”图和正式净场址能耗排名判断。

建筑总能耗与 PVT 窗净贡献的 U 值关系

建筑总能耗为净购电与供热燃气之和;窗净贡献为参考窗建筑总能耗减去 PVT 建筑总能耗,正值表示节能。

kWh/(m²·yr)

核算恒等式:PVT 建筑总能耗 + 窗净贡献 = 参考窗建筑总能耗。电力与燃气按场址交付能量直接相加,未作一次能源折算。

STANDARD-COMPLIANT RANKING

标准合规器件排名

当前城市 Top 10

按建筑年度净场址能耗升序。

排名器件U 值净场址能耗节能率PV 发电

五城市综合 Top 10

同一器件与 U 值在五城均满足标准限值。

排名器件U 值五城平均净场址能耗

DEVICE METRICS × BUILDING PERFORMANCE

LUE、PCE 与建筑及窗体年度性能关系

杭州办公建筑纯 PV:每个器件取标准合规且净场址能耗最低的 U 值

上排越低越好;下排越高越好。每个点代表一个光谱器件。

n = 424
纯PV窗LUE和PCE分别与建筑全年净场址能耗及窗户等效电功的四象限散点关系图
纯 PV 窗等效电功 = PV 交流发电 + 实际照明节省,并按 144 m² PV 窗面积归一化;不计主动热回收和水泵。空调影响只保留在建筑净场址能耗中,避免重复计算。
LUE → 建筑 弱相关

Pearson r = −0.14,R² = 0.02。LUE 单独几乎不能预测全年净场址能耗。

PCE → 建筑 强负相关

Pearson r = −0.95,R² = 0.90;PCE 越高通常意味着建筑净场址能耗越低。

LUE → 窗体 弱相关

Pearson r = 0.14,R² = 0.02。相同 LUE 可对应明显不同的年度服务能力。

PCE → 窗体 强正相关

Pearson r = 0.95,R² = 0.90;PCE 是当前候选域中窗体等效电功的主要解释变量。

纯 PV 当前第一名:PCE 14.97%、LUE 6.09%、U=0.8 W/(m²·K),建筑净场址能耗 45.87 MWh/yr,窗体等效电功 100.21 kWhₑ,eq/(m²·yr)。相关性不等同于材料层面的因果关系。

8760-HOUR WINDOW RESPONSE

逐时 PVT 窗体响应回放

共享 EPW 驱动并受正式年度结果约束,非现场监测
14:00
室外温度--°C
窗面入射太阳能--kW
PV 交流发电--kW
可回收热--kWₜₕ
透射太阳能--kW
室内平均采光--lx

当日窗体能量与采光曲线

点击任意小时可同步更新读数和三维建筑。

--

INTERACTIVE DIGITAL BUILDING

逐时建筑与 PVT 窗状态

杭州 · 窗体回放2025-07-21 · 14:00
U --

目前 PVT 器件结构

器件编号--
活性材料体系--
完整材料结构

--

SOLAR POSITION & FACADE IRRADIANCE

太阳位置与各朝向窗面辐照

太阳高度角--
太阳方位角--

方位角以正北为 0°,顺时针增加

北向 N--W/m²
东向 E--W/m²
南向 S--W/m²
西向 W--W/m²
整栋发电--kW AC
可回收热--kWₜₕ
透射太阳能--kW
室内平均采光--lx

SELECTED GLAZING

选中玻璃逐时状态

--
-- --
窗面入射辐照度
--
发电功率
--
热回收功率
--
透射太阳功率
--
内表面温度
--

STANDARDS & VALIDATION

标准输入、控制逻辑与校验

气候区--
围护结构 U 值--
窗 U 值合规--
人员与室内负荷--
新风与温控--
独立数值校验--

优化水泵控制逻辑

正在载入多建筑类型正式结果 读取办公建筑与教学建筑年度案例及 8760 小时窗体响应