本毕业设计选题取材于学校承担的辽宁省科学技术基金项目"太阳能光伏与光热在住宅中的应用"(2007220015)课题。鉴于目前中国房屋总建筑面积约500亿m2,可利用面积约计50亿m2。如果利用20%的面积安装太阳光伏方阵就会有100GWp。因此如果利用光伏发电与住宅结合在一起并网运行,那么可以改变负荷高峰电力供应不足、负荷低谷电能不能充分利用的现状,大大提高电网的运行质量。根据项目研究内容,本文通过方案的比选形式,自行设计光伏住宅。通过分析地理位置、气候条件、一年四季太阳能资源分布情况、由周边环境产生的遮阴情况等基本资料,对光伏住宅进行空间布局,对其朝向、高度、空间环境进行规划。最重要的是要对项目中的所有光伏组件进行有效平衡地分配,以保证既能满足屋顶面积最大化的原则,又能达到光伏发电量的对称性。光伏组件的合理设计才能有助于接下来的汇流箱设计、逆变控制设计、电缆走线设计等等。本文对屋顶微网部分、屋顶并网部分、科技楼并网部分、光伏玻璃幕墙并网部分四个系统模块进行电气设计,同时对系统进行优化分析,从而确定光伏住宅发电系统中所需要的汇流箱、逆变器规格,在此基础上对逆变器的结构原理进行分析研究。最后应用此光伏住宅采集各并网部分发电量与负载使用量,分析并研究数据,观察并网情况。利用本项目的现场条件,通过试验验证了阴影对光伏发电量的重要影响,并对此提供了优化设计及其可行性研究。本案例从建筑的总体节能出发,采用微能耗太阳能建筑技术,通过光伏建筑的优化设计,提高光伏系统的发电效率,实现建筑的能源完全可以来自太阳能,即实现光伏住宅的零排放。