Что мы должны знать о BIPV？

Одной из наиболее перспективных технологий возобновляемой энергетики является фотоэлектрическая технология. Фотовольтаика (PV) — это поистине элегантный способ производства электроэнергии на месте, непосредственно от солнца, не беспокоясь об энергоснабжении или вреде для окружающей среды. Эти полупроводниковые устройства просто генерируют электроэнергию из солнечного света, бесшумно, без обслуживания, без загрязнения и истощения материалов.

Традиционно фотоэлектрические элементы монтируются на крыше здания и называются фотоэлектрическими установками, применяемыми в зданиях. Но все больше архитекторов учатся тому, как включать солнечные элементы и модули в такие вещи, как навесные стены, черепицу и перила, известные как строительство интегрированной фотоэлектрической системы (BIPV).

Интегрированные в здание фотоэлектрические элементы (BIPV) — это фотоэлектрические материалы, которые используются для замены обычных строительных материалов в таких частях оболочки здания, как крыша, мансардные окна или фасады.

Одновременно служа ограждающим материалом здания и генератором энергии, BIPV-системы может обеспечить экономию материалов и затрат на электроэнергию, сократить использование ископаемого топлива и выбросы озоноразрушающих газов, а также добавить архитектурный интерес к зданию.

Создание компонентов интегрированной фотоэлектрической системы (BIPV)

Интегрированная фотоэлектрическая система здания (BIPV) — это интеграция фотоэлектрической энергии (PV) в ограждающую конструкцию здания. Фотоэлектрические модули выполняют двойную функцию: обшивку здания (заменяя традиционные материалы для ограждающих конструкций) и генератора энергии.

Полная система BIPV включает в себя:

1. Фотоэлектрические модули (которые могут быть тонкопленочными или кристаллическими, прозрачными, полупрозрачными или непрозрачными);
2. Контроллер заряда для регулирования мощности, поступающей в аккумуляторную батарею и выходящей из нее (в автономных системах);
3. Система накопления энергии, обычно состоящая из коммунальной сети в интерактивных системах или нескольких батарей в автономных системах;
4. Оборудование для преобразования энергии, включая инвертор для преобразования энергии постоянного тока фотоэлектрических модулей в переменный ток, совместимый с электросетью;
5. Резервные источники питания, такие как дизель-генераторы (опционально, обычно используются в автономных системах); а также соответствующее вспомогательное и монтажное оборудование, проводку и защитные отключения.

Системы BIPV могут быть либо связаны с имеющейся энергосистемой, либо они могут быть спроектированы как автономные автономные системы.

Преимущества БИПВ

Интегрированные в здание фотоэлектрические системы (BIPV) имеют двойное назначение: они служат как внешним слоем конструкции, так и вырабатывают электроэнергию для использования на месте или для экспорта в коммунальную сеть. Системы BIPV могут обеспечить экономию материалов и затрат на электроэнергию, уменьшить загрязнение окружающей среды и повысить архитектурную привлекательность здания. Хотя их можно добавить в конструкцию в качестве модернизации, наибольшая ценность систем BIPV достигается за счет их включения в первоначальный проект здания. Заменив фотоэлектрические стандартные материалы на начальном этапе строительства, строители могут снизить дополнительные затраты на фотоэлектрические системы и устранить затраты и проблемы проектирования для отдельных систем монтажа.

Приложения для BIPV

Ниже приведены некоторые примеры применения фотоэлектрических систем, интегрированных в здания (BIPV).

Крыши

Одним из самых простых способов начать широкомасштабное внедрение BIPV является керамическая или глиняная черепица. В этих случаях фотоэлектрический материал заменяет кровельный материал или, в некоторых случаях, саму крышу. Некоторые компании предлагают интегрированную цельную солнечную крышу из многослойного стекла; другие предлагают солнечную черепицу, которую можно установить вместо обычной черепицы.

Солнечные фасады, шторы, маркизы и окна

Существует несколько вариантов определения того, что делать с фотоэлектрической системой в частях здания, кроме крыши. Они примерно объяснены ниже.

Интегрируйте в стены

Идеально вертикальные стены, конечно, не получают такого же солнечного излучения, как наклонные или горизонтальные крыши, но они его получают, особенно если здание расположено в более высоких широтах, где зимнее солнце светит под низкими углами. Доступны «перфорированные» модули, которые улавливают часть света для производства электроэнергии в ячейках, одновременно позволяя некоторому количеству света проникать в здание.

Интегрируйте модули в окружающую «оболочку» здания.

В некоторых зданиях такая обшивка используется как для эстетики, так и для целей климат-контроля. Если бы панели, подобно окнам, могли открываться и закрываться, они могли бы играть непосредственную роль в контроле климата в здании, в то же время имея достаточно места для сохранения прохлады и, следовательно, эффективного функционирования.

Солнечный тент

Преимущество солнечных навесов заключается в том, что они могут защищать глаза от нежелательных прямых солнечных лучей, одновременно поглощая их для создания электричества. Угол навесов потенциально можно регулировать, чтобы лучше улавливать/блокировать солнечные лучи в зависимости от сезона.

Солнечные окна

Солнечные окна (PV-остекление) и световые люки служат той же цели, что и их обычные аналоги: пропускать свет, уменьшать блики и выступать в качестве изоляции или средства обеспечениявентиляция внутри здания.

Как обсуждается в этой статье, важность BIPV в архитектуре в будущем будет возрастать. Согласно данным, будущее рынка BIPV светлое.