Gebäudeintegrierte Photovoltaik (BIPV) ist eine Technologie, bei der Photovoltaikmodule in Gebäude integriert werden. Sie erfüllt sowohl die Funktion der Stromerzeugung als auch die Eigenschaften eines Baumaterials.
Konkret geht es dabei um die Integration von Photovoltaikzellen in das Fassadensystem von Gebäuden. Dadurch werden die ursprünglichen Gebäudekomponenten ersetzt und zu einem integralen Bestandteil des Energiesystems des Gebäudes gemacht.
Mit der zunehmenden Verbreitung der Technologie zur dezentralen Stromerzeugung können BIPV-Fassaden einen Teil oder den gesamten Strombedarf für den Gebäudebetrieb durch lokale Stromerzeugung decken.
Mit freundlicher Genehmigung von Ökonomische Bewertung der Versorgung ländlicher Gebiete und Wohngebiete durch Photovoltaiksysteme in IR IRAN
Ein komplettes BIPV-System umfasst:
- Photovoltaikmodule
- Stromspeichersystem
- Stromumwandlungsgeräte, einschließlich Wechselrichter
- Dient zur Umwandlung der Gleichstromleistung von Photovoltaikmodulen
- Wandelt Wechselstrom um, der mit dem öffentlichen Stromnetz kompatibel ist
- Notstromquelle, beispielsweise ein Generator
- (optional – wird normalerweise auf eigenständigen Systemen verwendet)
- Richtige Unterstützung und Montagezubehör
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BIPV-Technologie und Klassifizierung
Die meisten BIPV-Produkte verwenden eine von zwei Technologien:
- Kristalline Solarzellen (c-SI)
- Dünnschicht-Solarzellen
Nach der Klassifizierung des Zellmaterials können wir BIPV-Photovoltaikmodule in zwei Typen unterteilen
Solarzellen aus kristallinem Silizium
Solarzellen aus polykristallinem Silizium
Dunkelblau vor der Laminierung, himmelblau nach der Verkapselung, niedrige photoelektrische Umwandlungseffizienz, niedrige Herstellungskosten, lange Lebensdauer von 20-25 Jahren
Solarzellen aus monokristallinem Silizium
Vor der Laminierung ist es dunkelblau und nach der Verkapselung schwarz. Es verfügt über eine hohe photoelektrische Umwandlungseffizienz und eine lange Lebensdauer von 20–25 Jahren.
Dünnschicht-Solarzellen
Solarzellen auf Siliziumbasis
Gute schwache Lichtwirkung, niedrige photoelektrische Umwandlungseffizienz, niedrige Herstellungskosten und lange Lebensdauer von mehr als zehn Jahren
Cadmiumtellurid (CdTe) Dünnschicht-Solarzellen
Hoher photoelektrischer Umwandlungswirkungsgrad und niedrige Herstellungskosten
Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) Dünnschicht-Solarzellen
Hoher photoelektrischer Umwandlungswirkungsgrad, niedrige Herstellungskosten, raue Vorbereitungsbedingungen und stabile Batterieleistung
Galliumarsenid (GaAs)-Dünnschicht-Solarzellen
Der Wirkungsgrad der photoelektrischen Umwandlung ist extrem hoch, die Herstellungskosten sind jedoch hoch. Es wird häufig zur Stromerzeugung im Weltraum verwendet.
Anwendungen
Die Anwendungen dieser beiden Batterietechnologien können nach den fünf Hauptanwendungsszenarien von BIPV-Produkten kategorisiert werden
1.Fassade
Als innovative Lösung für nachhaltiges Bauen ersetzen Photovoltaik-Vorhangfassaden nach und nach herkömmliche Vorhangfassaden.
Im Vergleich zu gewöhnlichen Vorhangfassaden, die nur eine abschirmende und dekorative Funktion haben, verwandeln Photovoltaik-Vorhangfassaden die Außenwände von Gebäuden durch die Integration von Solarmodulen in Energieerzeugungseinheiten und erreichen so Energieautarkie. Dieser Ersatz bringt nicht nur saubere Energie in das Gebäude und verringert die Abhängigkeit von herkömmlicher Energie, sondern verbessert auch die Nachhaltigkeit und die Umweltzertifizierung des Gebäudes.
2. Dachziegel
Neue Designs von Photovoltaikziegeln ersetzen nach und nach die herkömmlichen Kombinationen aus Photovoltaikhalterungen und -modulen.
Im Vergleich zu herkömmlichen Systemen sind bei Photovoltaikziegeln die Solarzellen aufgrund ihrer Kompaktheit und ihres geringen Gewichts direkt in die Dachziegel integriert, wodurch ein nahtloseres Erscheinungsbild erreicht wird.
Dieses innovative Design ist nicht nur ästhetisch ansprechender, sondern verbessert auch die Installationseffizienz und reduziert den Bauaufwand.
3. Transparentes Gewächshaus oder Wintergarten
Die innovative Anwendung lichtdurchlässiger Photovoltaikpaneele ersetzt nach und nach herkömmliche Glasmaterialien und wird zu einer idealen Wahl für Gewächshäuser und Wintergärten.
Dieses lichtdurchlässige Panel sorgt nicht nur für hervorragende Lichteffekte, sondern verfügt auch über die Energiesammelfunktion von Solarpanelen und wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um.
Durch photovoltaische Lichtdurchlässigkeitsmodule können Gewächshäuser und Wintergärten nicht nur eine ideale Wachstumsumgebung schaffen, sondern sich auch selbst mit sauberer Energie versorgen und Energieautarkie erreichen. Dieses Design, das Funktionalität und Nachhaltigkeit vereint, verbessert nicht nur die Ökobilanz des Gebäudes, sondern bietet auch intelligentere und umweltfreundlichere Optionen für die Landwirtschaft und den Wohnbereich.
4. Photovoltaik-Carport
Das Photovoltaikparkhaus ist eine innovative Parkeinrichtung, bei der Solarmodule in die Parkhausstruktur integriert sind, um gleichzeitig Schatten zu spenden und Strom für die Fahrzeuge zu erzeugen.
Dieses Design nutzt den Platz nicht nur effizient, sondern liefert auch saubere Energie für den Parkplatz. Der Bau von Photovoltaik-Parkhäusern bietet Autos nicht nur Schatten und Schutz, sondern versorgt die Stadt auch mit erneuerbarer Energie und fördert so die Konzepte nachhaltiger Entwicklung und umweltfreundlichen Reisens.
5. Flexible Dachziegel
Flexible Photovoltaikziegel sind eine revolutionäre Technologie zur Integration von Solarenergie in Gebäude, deren Design dem ursprünglicher Dachziegel ähnelt.
Im Vergleich zu herkömmlichen starren Photovoltaiksystemen sind flexible Photovoltaikziegel flexibler und können daher leichter an verschiedene Dachformen angepasst werden. Der Bauprozess wird einfacher, da keine komplexen Stützstrukturen erforderlich sind, was die Flexibilität der Installation erheblich verbessert.
Die kontinuierliche Entwicklung und Innovation der BIPV hat der Baubranche erhebliche Veränderungen gebracht. Das vielfältige Anwendungsspektrum bietet flexible und nachhaltige Solarlösungen für Gebäude.
Durch die Integration von Solarenergie in die Gebäudekonstruktion verbessert BIPV nicht nur die Energieeffizienz, sondern verleiht Gebäuden auch ein modernes, umweltfreundliches Erscheinungsbild. Mit dem technologischen Fortschritt und dem kontinuierlichen Wachstum der Marktnachfrage wird BIPV in Zukunft sicherlich einen größeren Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung der Baubranche leisten.
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