Что такое BIPV? Сравнение BIPV и солнечных батарей на крыше: объяснение.

Солнечные панели больше не ограничиваются крышами. Поскольку в строительстве все больше внимания уделяется энергоэффективности, дизайну фасадов и возобновляемым источникам энергии, фотоэлектрические технологии все чаще интегрируются непосредственно в ограждающие конструкции зданий. Такой подход известен как интегрированные в здание фотоэлектрические системы, или BIPV.

Grunsolar — это новая энергетическая компания, ориентированная на инновации, устойчивое развитие и освоение глобального рынка. Ее продукция BIPV предназначена для архитектурных решений, где выработка солнечной энергии должна сочетаться с внешним видом и функциональными требованиями здания.

Но чем именно BIPV отличается от обычных солнечных батарей на крыше? И что еще важнее, когда имеет смысл использовать BIPV вместо или вместе с фотоэлектрическими системами на крыше?

Что такое BIPV?

BIPV расшифровывается как Building-Integrated Photovoltaics (интегрированные в здание фотоэлектрические системы). Основная идея проста: фотоэлектрическая технология интегрируется в строительный элемент, а не рассматривается как дополнительная система, устанавливаемая после завершения строительства.

Обычная солнечная панель обычно устанавливается на крыше, наземной конструкции или другом несущем каркасе. Ее основная функция — выработка электроэнергии.

Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы играют более широкую роль. В зависимости от конструкции, они могут являться частью фасада, навесной стены, светового люка, перегородки или другой архитектурной поверхности, одновременно вырабатывая электроэнергию.

Это означает, что интегрированные в здание фотоэлектрические системы должны одновременно удовлетворять двум группам требований. Они должны функционировать как фотоэлектрические устройства, но также должны быть интегрированы в здание с точки зрения внешнего вида, размеров, структуры материалов, светопропускания и монтажа.

Это различие особенно важно для проектов, где фасад является важной частью архитектурного дизайна.

Продукция Grunsolar BIPV: краткий обзор

Линейка BIPV ориентирована на фотоэлектрические изделия для фасадов зданий и других архитектурных применений. Конфигурации изделий могут быть скорректированы в соответствии с требованиями проекта, что отличает их от стандартных кровельных модулей с фиксированными размерами и внешним видом.

Эти характеристики предоставляют архитекторам и застройщикам большую гибкость при необходимости включения фотоэлектрической генерации в проект здания, а не просто размещения ее поверх него.

Встроенные в здания фотоэлектрические системы против солнечных батарей на крыше: в чем разница?

Главное отличие между интегрированными в здание фотоэлектрическими системами и солнечными батареями на крыше заключается не просто в типе используемых фотоэлектрических элементов. Разница состоит в способе взаимодействия фотоэлектрической системы со зданием.

Солнечные батареи на крыше, как правило, представляют собой автономную систему выработки энергии, устанавливаемую на существующей крыше. Крыша продолжает выполнять свою первоначальную функцию, в то время как солнечные модули монтируются над ней.

В отличие от них, интегрированные в здание фотоэлектрические системы (BIPV) могут стать частью самой ограждающей конструкции здания.

Ни один из вариантов не является автоматически лучшим. Правильный выбор зависит от здания, доступной площади для установки, целевого показателя энергоэффективности, архитектурных требований и бюджета проекта.

Почему стоит выбрать солнечные панели BIPV?

Главное преимущество Встраиваемые в здания солнечные панели Дело в том, что они могут использовать поверхности зданий, которые в противном случае не выполняли бы фотоэлектрическую функцию.

Для малоэтажных зданий с большой, ничем не загороженной крышей традиционные солнечные батареи на крыше могут быть очень эффективны. Однако этот подход становится менее привлекательным, когда площадь крыши ограничена или когда проект имеет большой вертикальный фасад.

Встраиваемые в здание фотоэлектрические системы (BIPV) предлагают еще один вариант, превращая подходящие участки ограждающих конструкций здания в поверхности, генерирующие электроэнергию.

Более эффективное использование площади фасада

В высотных и коммерческих зданиях площадь фасада часто значительно превышает полезную площадь крыши. Поэтому установка фотоэлектрических элементов на соответствующих фасадных поверхностях может увеличить общую площадь, доступную для выработки солнечной энергии.

Фактический результат все равно будет зависеть от ориентации, затенения, солнечной радиации, угла установки и других условий проекта. Фасад не следует рассматривать как эквивалент хорошо ориентированной крыши только потому, что он обеспечивает дополнительную площадь поверхности.

Большая гибкость проектирования

Важным аспектом при проектировании интегрированных в здание фотоэлектрических систем является внешний вид. Солнечные модули не обязательно должны выглядеть как обычные панели на крыше.

Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы могут быть спроектированы с различными размерами, узорами, цветами и уровнями прозрачности. Это позволяет согласовывать фотоэлектрические элементы с общим архитектурным дизайном.

Для зданий, фасад которых хорошо виден, это может быть важным преимуществом.

Сочетание дневного света и солнечной энергии

В некоторых системах BIPV требуется баланс между выработкой электроэнергии и естественным освещением.

Полупрозрачные фотоэлектрические элементы могут пропускать часть солнечного света, используя другую часть для выработки электроэнергии. В представленных компанией Grunsolar конфигурациях интегрированных в здания фотоэлектрических систем используются различные варианты светопропускания, включая 20%, 40% и 50% для отдельных моделей.

Оптимальный уровень светопропускания зависит от назначения здания, ориентации фасада, требований к внутреннему освещению и желаемого визуального эффекта.

Для чего используются фасадные панели BIPV?

Фасадные панели BIPV Они предназначены для интеграции фотоэлектрической генерации во внешние поверхности зданий. Они особенно актуальны в тех случаях, когда сам фасад должен вносить вклад в энергоэффективность здания.

Типичные области применения включают:

• Фасады коммерческих зданий
• Офисные здания
• Навесные стены
• Общественные и культурные здания
• Полупрозрачные архитектурные поверхности
• Световые люки
• Строительство перегородок
• Декоративные фасадные участки

Для таких применений электрические характеристики — это лишь один из факторов при выборе продукции. Необходимо также учитывать размеры панели, структуру стекла, прозрачность, рисунок, внешний вид и совместимость с фасадной системой.

Именно поэтому проекты BIPV обычно требуют более тесной координации между поставщиками фотоэлектрических элементов, архитекторами, подрядчиками по фасадным работам и инженерами-конструкторами, чем стандартные установки на крыше.

Как взаимодействуют фотоэлектрические системы, интегрированные в здания, со стеклом?

Стекло является важным материалом во многих областях применения интегрированных в здания фотоэлектрических систем, поскольку оно может выполнять как структурные, так и визуальные функции.

Фотоэлектрические модули из ламинированного стекла могут быть спроектированы с учетом конкретных архитектурных требований, при этом фотоэлектрические элементы могут располагаться между стеклянными элементами или внутри них.

Количество и расположение активной фотоэлектрической площади влияют как на выходную мощность, так и на внешний вид. Например, увеличение прозрачности изменяет баланс между пропусканием видимого света и фотоэлектрической площадью, доступной для выработки электроэнергии.

Это приводит к компромиссу в проектировании, а не к единственной оптимальной конфигурации.

Для фасада, требующего большего количества естественного света, может быть целесообразна конструкция с более высоким светопропусканием. В случаях, когда приоритет отдается выработке электроэнергии, конфигурация с более низким светопропусканием может обеспечить иной баланс.

Поэтому правильный выбор следует делать, исходя из особенностей конкретного здания, а не просто выбирая модуль с наибольшей номинальной мощностью.

Что следует проверить перед выбором фотоэлектрического модуля, устанавливаемого в зданиях (BIPV)?

Для интеграции фотоэлектрических систем в здания требуется более тщательная оценка, чем для обычных солнечных панелей. Перед размещением заказа следует учесть несколько факторов.

1. Электрические характеристики

Проверьте номинальную мощность, напряжение, ток, КПД и температурные характеристики. Эти параметры должны соответствовать планируемой электрической системе.

Номинальную мощность модуля следует оценивать вместе с фактической площадью его установки. Модуль большей мощности не обязательно является лучшим выбором, если его размеры или конструкция не подходят для здания.

2. Размеры и форма

Фасадные системы редко проектируются с учетом одного универсального размера панелей.

Модуль BIPV должен соответствовать конструктивной решетке здания, структуре фасада, стыкам и окружающим материалам. Поэтому индивидуальные размеры могут быть важны, особенно для проектов со сложной архитектурной планировкой.

3. Светопропускание

Для прозрачных или полупрозрачных материалов светопропускание является ключевым параметром.

Различные уровни светопропускания могут влиять на естественное освещение в помещении, внешний вид фасада, конфиденциальность и выработку фотоэлектрической энергии. Этот параметр следует учитывать на этапе архитектурного проектирования, а не после того, как продукт уже выбран.

4. Структура из стекла и ламинирования

Стеклянная конструкция должна соответствовать предполагаемому назначению здания.

При проектировании фасадов необходимо комплексно оценивать такие факторы, как конфигурация остекления, ламинирование, требования к механическому оборудованию, воздействие погодных условий и способ монтажа.

5. Внешний вид

Фасад, облицованный интегрированными в здание фотоэлектрическими системами, хорошо виден, поэтому его внешний вид может быть не менее важен, чем технические характеристики электрооборудования.

Узоры, цвета, прозрачность, расположение ячеек и внешний вид поверхности могут влиять на то, как будет выглядеть готовый фасад как изнутри, так и снаружи здания.

6. Установка и системная интеграция

Фотоэлектрический модуль — это лишь одна часть проекта.

Перед установкой необходимо учесть несущую конструкцию, электропроводку, соединения, гидроизоляцию, дренаж, вентиляцию и доступ для технического обслуживания. Своевременная координация может предотвратить проблемы между системой BIPV и конструкцией фасада здания.

В каких случаях интегрированные в здание фотоэлектрические системы (BIPV) являются лучшим выбором, чем солнечные батареи на крыше?

Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы могут быть особенно полезны в ряде ситуаций.

Ограниченная площадь крыши:

Если на крыше недостаточно места для размещения фотоэлектрических модулей, то подходящие фасадные поверхности могут обеспечить дополнительную мощность для выработки электроэнергии.

Большая площадь фасада:

Здания с обширными фасадами могут иметь значительную неиспользуемую площадь, которую потенциально можно использовать для выработки солнечной энергии.

Строгие архитектурные требования:

Там, где обычные солнечные панели будут мешать внешнему виду здания, специально разработанные интегрированные в здание фотоэлектрические системы могут быть более органично вписаны в дизайн.

Новое строительство:

Встраивание фотоэлектрических систем в здания зачастую проще на ранней стадии проектирования, поскольку фотоэлектрическую систему можно согласовать с ограждающими конструкциями здания с самого начала.

Необходимость в полупрозрачных поверхностях:

Для световых люков, перегородок и некоторых фасадных решений полупрозрачные фотоэлектрические элементы могут обеспечивать как естественное освещение, так и выработку энергии.

Однако установка солнечных батарей на крыше остается практичным вариантом для многих зданий. Если проект имеет достаточно места на крыше и не требует интеграции фотоэлектрических элементов в фасад, традиционная система на крыше может быть проще в установке и обслуживании.

Можно ли использовать одновременно интегрированные в здания фотоэлектрические системы и солнечные батареи на крышах?

Да. Интегрированные в здания фотоэлектрические системы и солнечные батареи на крышах не обязательно должны быть конкурирующими технологиями.

В здании можно использовать обычные фотоэлектрические модули на крыше, одновременно интегрируя встроенные в здание фотоэлектрические системы в подходящие участки фасада. Такой комбинированный подход позволяет более эффективно использовать имеющиеся площади здания.

Например, крыша может обеспечить относительно большую площадь для стандартных фотоэлектрических модулей, а на фасаде можно использовать интегрированные в здание фотоэлектрические системы там, где важна архитектурная интеграция.

При окончательном проектировании системы следует учитывать ориентацию, затенение, конфигурацию электропроводки, стоимость установки, требования к техническому обслуживанию и ожидаемое энергопотребление каждой зоны.

Встроенные в здания фотоэлектрические системы как часть проектирования зданий

Развитие интегрированных в здания фотоэлектрических систем отражает изменение подхода к использованию солнечной энергии в архитектуре.

Традиционные солнечные батареи на крышах рассматривают фотоэлектрические модули в первую очередь как энергетическое оборудование. Встроенные в здание фотоэлектрические системы (BIPV) используют более широкий подход, рассматривая фотоэлектрический элемент как часть самого здания.

Это особенно актуально, поскольку архитекторы и застройщики ищут способы повышения энергоэффективности зданий, не рассматривая оборудование для возобновляемой энергетики как отдельный визуальный элемент.

Гибкость современных фотоэлектрических систем, интегрированных в здания, также делает эту технологию более адаптируемой. Различные размеры, схемы расположения, уровни светопропускания и конструкции остекления позволяют интегрировать фотоэлектрическую генерацию в здания с различными архитектурными требованиями.

Поэтому самый важный вопрос заключается не в том, являются ли интегрированные в здание фотоэлектрические системы повсеместно лучше, чем солнечные батареи на крыше. Более полезным вопросом является то, какие части здания могут генерировать солнечную энергию, продолжая при этом выполнять свои архитектурные функции.

Часто задаваемые вопросы

Заключение

Встраиваемые в здания фотоэлектрические системы предлагают иной подход к выработке солнечной энергии. Вместо того чтобы ограничивать фотоэлектрические системы только крышами, они позволяют включать в систему выработки энергии подходящие поверхности зданий.

Встраиваемые в здания солнечные панели могут использовать фасад и другие архитектурные элементы, в то время как Фасадные панели BIPV обеспечивают большую гибкость для проектов, где необходимо одновременно учитывать внешний вид, размеры, прозрачность и фотоэлектрические характеристики. В то же время, интегрированные в здания фотоэлектрические системы Это не исключает ценности традиционных солнечных батарей на крышах. Во многих проектах оба подхода могут работать вместе.

Компания Grunsolar, уделяя особое внимание новым источникам энергии, устойчивому развитию и глобальному рынку, продолжает разрабатывать фотоэлектрические продукты для применений, сочетающих солнечную энергетику с современным дизайном зданий. Для каждого проекта наиболее подходящий подход должен в конечном итоге определяться конструкцией здания, архитектурными требованиями, доступными солнечными ресурсами и долгосрочными энергетическими целями.