المبنى الكهروضوئي , الاسم الكامل للمبنى الكهروضوئي المتكامل (BIPV , المبنى الكهروضوئي المتكامل) , يختلف عن شكل النظام الكهروضوئي المرفق بالمبنى (BAPV , المبنى الملحق PV) , والذي هي طريقة لدمج منتجات الطاقة الشمسية (الكهروضوئية) في المباني . التكنولوجيا , استخدام الوحدات الكهروضوئية الخاصة المصممة خصيصًا , لاستبدال مواد البناء الأصلية أو مكونات البناء أثناء التركيب , والنظام الكهروضوئي متكامل مع المبنى .

bapv هو مزيج من المصفوفات الكهروضوئية والمباني , مثل وضع الألواح الشمسية على السطح . هذا نموذج شائع الاستخدام ويلاحظ أنه لا يشغل مساحة إضافية على الأرض ؛

bipv هو تكامل المصفوفات والمباني الكهروضوئية , مثل أسطح القرميد الكهروضوئية , الجدران الستائرية الكهروضوئية , وأسقف الإضاءة الكهروضوئية . هذه الطريقة عبارة عن شكل متكامل من المباني الكهروضوئية , والوحدات الكهروضوئية ليست كذلك أجهزة توليد الطاقة فقط , ولكن أيضًا جزء من الهيكل الخارجي للمبنى .

الوحدات المستخدمة في BIPV هي زجاج توليد الطاقة , وهي مادة جديدة تشير إلى الخلايا الشمسية ذات الأغشية الرقيقة (cdte) للكادميوم . الزجاج هو مجرد مادة ركيزة تنقل الضوء . مطلية بـ (cdte) المواد الكهروضوئية , يمكن تغيير الزجاج العادي من عازل إلى موصل موصل . يمكن أن يحل محل الطوب , الجدران الستارية , ومواد البناء الأخرى , ويمكن أن يتكيف بشكل أفضل مع تكامل المباني الكهروضوئية .

بالإضافة إلى وظيفة توليد الطاقة , ، يتمتع نظام البناء الكهروضوئي أيضًا بالأداء الضروري والوظائف الزخرفية الفريدة للحماية الخارجية للمبنى , مثل مقاومة ضغط الرياح , ضيق المياه , ضيق الهواء , عزل الصوت , الحفاظ على الحرارة , والتظليل . تحقق BIPV مزيجًا مثاليًا من غلاف المبنى , توفير الطاقة في المبنى , استخدام الطاقة الشمسية , وزخرفة المبنى . وتتمثل ميزاتها الرئيسية في:

(1) تلبية متطلبات الجماليات المعمارية

في المباني الكهروضوئية , مربعات التوصيل , الثنائيات الالتفافية , خطوط التوصيل , إلخ . يمكن إخفاؤها في هيكل الحائط الساتر من خلال التصميمات ذات الصلة , والتي لا يمكن أن تمنع فقط ضوء الشمس المباشر وتآكل المطر ولكن لا يؤثر أيضًا على مظهر المبنى . فهو مدمج تمامًا مع المبنى ؛

(2) تلبية احتياجات الإضاءة للمبنى

المباني الكهروضوئية عبارة عن مكونات زجاجية على الوجهين مصنوعة من زجاج مقوى ناعم شديد البياض , والتي يمكن تعديلها لتحقيق نفاذية ضوء معينة . يمكنها تلبية متطلبات شفافية الضوء حتى في منطقة مشاهدة المعالم بالمبنى . وتجدر الإشارة إلى أنه كلما زادت نفاذية الضوء للوحدة الكهروضوئية , كلما قل ترتيب الخلايا , وصغر توليد الطاقة ؛

(3) توليد الطاقة الكهروضوئية هو مصدر طاقة متجددة صديق للبيئة وخالي من التلوث , والذي يمكن أن يقلل التلوث البيئي الناجم عن توليد الطاقة التقليدية ويساعد على حماية البيئة ؛

(4) مزيج مثالي من حاوية واجهة المبنى , توفير الطاقة , وتحويل الطاقة الشمسية دون احتلال موارد الأرض الثمينة والندرة ؛

(5) توليد الطاقة في الموقع والاستخدام في الموقع , للحد من فقدان نقل الطاقة ؛

(6) إمداد الطاقة خلال فترة الذروة لاستهلاك الكهرباء خلال اليوم , تخفيف ذروة الطلب على الكهرباء , وتحقيق الاكتفاء الذاتي لجزء من الكهرباء.

(7) صيانة بسيطة , تكلفة صيانة منخفضة , عملية موثوقة , واستقرار جيد ؛

(8) تتمتع الخلية الشمسية كمكون رئيسي بعمر خدمة طويل , ويمكن أن يصل عمر خلية السيليكون البلورية الشمسية إلى أكثر من 25 عامًا . ويمكن توسيع قدرة توليد الطاقة وفقًا للاحتياجات .

(9) مع مواد التسقيف الأخرى , لها تأثير العزل الحراري , يقلل من حمل تكييف الهواء , ويوفر استهلاك الطاقة ؛

(10) متكامل مع المبنى , يمكن استخدامه كمادة صيانة هيكلية للمبنى , تقليل التكلفة الإجمالية للمبنى , توفير تكلفة التركيب , دون الحاجة إلى أرض أو مبنى إضافي المرافق الأخرى . مناسبة للاستخدام في المناطق المكتظة بالسكان , والتي تعتبر باهظة الثمن بالنسبة لأرض العمارة الحضرية ذات أهمية خاصة .

الأشكال الرئيسية لـ BIPV

(1) أنظمة الواجهة أو الأسقف , السقف الكهروضوئي , وهيكل الجدار تشير إلى إضافة نظام توليد طاقة كهروضوئية مستقل بعد اكتمال تشييد المبنى . هذا النوع ليس له متطلبات خاصة لعملية الألواح , والوحدات الكهروضوئية العادية ستعمل . ومع ذلك , فإنها تحتاج إلى مراعاة ضغط الرياح , الارتفاع الذي توجد فيه الأحمال الزلزالية والرياح , وأداء الختم , واختيار زاوية التثبيت والاتجاه المناسب وفقًا لظروف الأرصاد الجوية المحلية . في تكامل المبنى الكهروضوئي بالكامل , حسابات توليد الطاقة على السقف الشمسي 3/4 , بشكل أساسي لأن السطح به منطقة استقبال أكثر للضوء ويمكنه استقبال المزيد من الطاقة الشمسية إشعاع عند التركيب على السطح .

تنقسم الأنظمة الكهروضوئية المتكاملة للواجهة إلى حوائط ستائر شفافة وجدران ستائر غير شفافة . تستخدم الجدران الستارية غير الشفافة في الغالب مكونات سيليكون أحادي البلورية وسليكون متعدد الكريستالات , والتي تتمتع بكفاءة عالية في توليد الطاقة . للجدران الستارية التي تحتاج إلى إضاءة , تُستخدم الخلايا الكهروضوئية المعتمة , وغالبًا ما تستخدم خلايا الأغشية الرقيقة السيليكونية غير المتبلورة . المزايا هي نفاذية الضوء العالية , السعر المنخفض , الإنتاج الملائم , والمظهر اللوني القابل للتخصيص . العيب هو أن معدل استخدام الطاقة الضوئية منخفض . ولكن , يمكن أيضًا تحقيق متطلبات نقل الضوء عن طريق تعديل الفجوات بين الخلايا الكهروضوئية أو تقليل الترتيب .

(3) أنظمة الظل الكهروضوئية . تُستخدم بشكل أساسي في الأجنحة , المرآب , والهياكل الأخرى . تُستخدم الألواح الكهروضوئية كمكونات حاجبة للشمس . بالإضافة إلى استخدام مساحة السقف الخاملة لتوليد الكهرباء , كما أنه يحجب الأشعة فوق البنفسجية , التي تساعد على إبطاء شيخوخة المركبات وخفض درجة الحرارة داخل السيارة . كما أنه يساعد على توفير مواد المظلات والمظهر المعماري الغني .