在建筑光伏的应用中,影响建筑设计主要部分是光伏组件,另外还需要一定的内部空间,比如说汇流箱、配电柜等需要一些室内空间,再有和建筑的连接,需要支撑和连接系统,从安全角度来看要有防雷接地系统的要求。
在建筑安装的主要形式和位置,首先是在屋面上安装有几种形式: 一个是常见的坡屋面镶嵌式安装,在安装的时候将电池组件作为建筑材料替代建筑屋面部分原有的建料安装上去,这要求组件是建材型的,目前屋面建材型组件已经有很多的产品, 还有一种是坡屋面架空,通过支架或者按一定的角度平行安装在坡屋面的方式。再一个是屋面上平屋面的安装方式,平屋面上的安装也分镶嵌和架空的两种方式,常见在屋顶上的比如说工业厂房屋顶上大规模的安装,都是这种安装方式。另外屋顶的天窗安装方式,这也是要求组件是建材型的,能够替代建材起到维护和采光的作用。
任何一个种类的光伏电池都有它的特性,一方面是温度对光伏发电效率的影响,在电池工作中会发热,温度提升会对发电效果造成一定的影响,不同类别的电池组件会有不同的影响。另外就是环境温度也有一定的影响。参考德国太平洋学会给出在不同安装方式和不同通风条件下太阳电池的实测温升情况,以及相对发电效率的影响,可以看出,以屋顶最佳角作为参照,平面架空、立面架空、屋顶镶嵌、水平面镶嵌等这几种方式,它的功率损失是由低向高的,这里给安装部位的选择上和安装形式的选择上提供一定的参考。
在前些年光伏组件的色彩和材质基本就是两种,一种是晶硅电池,基本上是方格型图形的组件,在通过阵列组成一定规模的组件方阵,从而形成的一面墙或者一个屋顶。它的色彩和质感非常明显,这在建筑设计过程中对建筑设计提出了非常难以解决的问题,它特点非常强烈,要用得非常让人接受有一定的难度,必须有一定的创造性。
在建筑设计过程中首先所有做建筑设计的人都会有一个关于美学的表现方法。但首先要避免常见和易犯的错误,如视觉问题,色彩和光阴不协调的问题等,会对室内空间环境造成不好的影响。不论安装在建筑的哪个部位,都要把握一个原则,只要是替代建筑上的材料或构件,就一定要满足该组件所替代的那个材料或构件的建筑性能。
这里我们要求建材型或构件型光伏组件,除应具有发电的性能之外,也要满足建筑功能的需求,同时还要满足建筑艺术的要求,当然还要很好地控制成本。
最后还要强调一下,光伏组件应用于建筑之上,除了要避免给建筑带来的影响之外,不仅要充分的发挥光伏组件自身发电的性能,作为建筑材料和建筑构件,还应将组建自身的主动技术与传统的被动技术相结合,有效的提升相关性能,起到开源节流的作用,实现光伏系统与建筑的和谐共赢。
原标题:权威分析│光伏要和建筑共赢,必须满足这些条件!