どうやって光起電力と建築の一体化をするのか?

公開日時:

2023-08-18

ソース:

インターネット

1.光伏建築一体化の主要形式
光起電力と建築の結合は現在、主に次の2つの形式がある
(1) 建築と光起電力システムを結合する。建築と光起電力システムを組み合わせて、パッケージされた光起電力モジュール (平板または曲パネル) を住民の住宅や建物の屋根に設置し、インバータ、バッテリー、コントローラ、負荷などの装置がつながっていて、外部の電力網とつながっています。太陽光発電システムと電力網が並列に住宅 (需要家) に電力を供給しています。
(2) 建築と光起電力モジュールを結合する。建築と光起電力のさらなる結合は光起電力デバイスと建築材料を集積化することである。一般的な建物の囲いの表面は塗料、装飾タイルまたはカーテンウォールガラスを採用し、建物を保護し装飾することを目的としている。一部の建材の代わりに光起電力部品を使うと、光起電力部品を建物の屋根、外壁、窓として作ることができ、建材としても発電にも使えるので、その美しさを尽くすことができる。光起電力デバイスを建材として使用するには、建材に要求されるいくつかの条件を備えなければならない: 堅牢で耐久性、保温断熱、防水防湿、適切な強度と剛性などの性能。窓や天窓などに使うには、光を通さなければならない、つまり発電も採光もできる。そのほか、安全性能、外観、施工の容易さなどの要素を考慮する。
また、光起電力モジュールは建築と組み合わせて応用する際に、二つの重要な要素を考慮しなければならない: 1)、光起電力モジュールの高い光電変換効率を保証するために太陽光発電モジュールの周囲の環境温度をできるだけ低くしなければならない。太陽光発電モジュールの周囲には比較的良い換気条件が要求されるため、太陽光発電モジュールの設計と設置時には架空形式、二重換気屋根、二重ガラスカーテン形式などを採用することが考えられる2)、光起電力モジュールの寿命は通常15 ~ 25年、建築囲い構造の寿命は通常50年で、設計時に光起電力モジュールが故障した後の解体と交換の要求を考慮しなければならない。
2.光起電力建築一体化設計のいくつかの影響要素
光起電性建築の一体化されたネットワーク発電設計は以下のいくつかの方面の要素を考慮する必要がある
(1) 建物の周辺環境に配慮し、日除け物をできる限り避け、又は遠ざけること。
(2) 建築物の向きはなるべく東西方向又は南北方向であること。
(3) 現地の緯度と経度に基づいて、屋根の傾斜角度を決定する。一般的に、地球は太陽の周りを絶えず回っているので、屋根の傾斜角度が全体の太陽エネルギー発電量に与える影響は大きくなく、一般的には5% を超えない。同じ角度で、同じ電力の太陽電池は、東、西の屋根の発電量がほぼ等しい。
(4) コンポーネントの大きさによって、屋根ごとに設置できるコンポーネントの総数と配列方式を計算する。
(5) インバータの入力直流電圧によって、グループごとに直列に接続できる総数を決定する。屋根ごとの向きが異なるため、光の量と光の時間が異なる。一般的な屋根はインバータに対応するインバータの効率を高める。