سیستم های فوتوولتاییکمعرفی و بررسی ساختمان یکپارچه فوتوولتاییک (BIPV)

ساختمان یکپارچه فوتوولتاییک (BIPV) – Building-integrated Photovoltaic

ساختمان یکپارچه فوتوولتاییک یا BIPV، به عنوان یک رویکرد نوآورانه در بهره‌گیری از فناوری فتوولتائیک در صنعت ساختمان، اقدام به تلفیق بین سیستم های فوتوولتاییک و پوسته بنا می‌نماید. در این رویکرد فراتر از جایگزینی مصالح ساختمانی معمولی، ماژول‌های فوتوولتاییک به عنوان یک جزء یکپارچه با پوسته ساختمان درآمیخته می‌شوند، که علاوه بر ایجاد یک زیبایی متفاوت، قابلیت تولید انرژی الکتریکی نیز دارند. این تلفیق منجر به کاهش هزینه‌های مصالح ساختمانی و جبران هزینه افزوده ناشی از بهره‌گیری از فوتوولتاییک می‌شود. این سیستم‌ها، با انعطاف‌پذیری در طراحی و مکان‌گزینی ماژول‌های فتوولتائیک، علاوه بر بهینه‌سازی بهره‌وری انرژی، تاثیرات زیبایی و استتاری که در طراحی معماری می‌انجامد، را به ساختمان افزوده و از توسعه پایدار و محیط زیستی پشتیبانی می‌کنند.

مزایا سیستم های فوتوولتاییک ترکیب شده با ساختمان

کاهش هزینه‌های انرژی

یکی از مهمترین مزایای سیستم‌های فتوولتاییک تلفیق شده با ساختمان، کاهش هزینه‌های انرژی می‌باشد. این سیستم‌ها به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر و پایدار، اقتصادی‌ترین راه برای تأمین بخشی از نیازهای انرژی ساختمان‌ها هستند.

افزایش کارایی انرژی

با تلفیق فتوولتاییک با عناصر ساختمانی، بهبود کارایی انرژی دست‌یافته می‌شود. این سیستم‌ها به عنوان یک بخش جدایی‌ناپذیر از ساختمان، توانمندی را دارند تا نور خورشید را به انرژی الکتریکی تبدیل کرده و سپس آن را در ساختمان برای تأمین نیازهای مختلف بهره‌برداری کنند.

زیبایی و طراحی چشم‌نواز

تلفیق سیستم‌های فتوولتاییک با عناصر ساختمانی، امکان ایجاد نماهای زیبا و چشم‌نواز را فراهم می‌کند. این تکنولوژی قابلیت ادغام بسیار خوبی با طراحی معماری دارد و به ساختمان یک جلوه فناورانه و مدرن می‌بخشد.

کاهش اثرات مخرب بر محیط زیست

استفاده از سیستم‌های فتوولتاییک به عنوان یک منبع انرژی پاک، منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و اثرات مخرب بر محیط زیست می‌شود. این اقدام به سازگاری بیشتر ساختمان با مفهوم توسعه پایدار کمک می‌کند.

افزایش ارزش افزوده ساختمان

تلفیق سیستم‌های فتوولتاییک با ساختمان، ارزش افزوده آن را افزایش می‌دهد. ساختمان‌های مجهز به این تکنولوژی، نه تنها در زمینه‌ی انرژی پایدار عملکرد خوبی دارند بلکه در بازار ملکی به عنوان یک املاک مدرن و مستقر شناخته می‌شوند.

با توجه به مزایای فراوان این سیستم‌ها، ادامه پژوهش‌ها و توسعه آنها، به عنوان یک راهکار پویا در جهت بهینه‌سازی مصرف انرژی ساختمان‌ها، بسیار اساسی به نظر می‌رسد.

سیستم های فوتوولتاییک به میزان قابل توجهی تحت تأثیر دما قرار می‌گیرند. در صورت عدم تهویه مناسب در پشت سلول‌ها، دمای بالای محیط می‌تواند به شدت بر راندمان سلول‌ها تأثیر بگذارد. بنابراین، فضای تهویه در پشت سلول‌ها به‌عنوان یک عامل اساسی در حفظ راندمان بهینه و عمر مفید سلول‌ها محسوب می‌شود.

روش‌های تهویه در شرایط آب و هوایی مختلف

در بعضی از اقلیم‌ها که دماها به شدت پایین نمی‌آید، در طول فصل زمستان از سه روش اصلی برای تهویه استفاده می‌شود:

۱. Open Natural Ventilation (تهویه طبیعی باز)

در این روش، هوا از طریق باز شدن مسیرهای مختلف از پایین به داخل فضا جریان پیدا کرده و از بالا خارج می‌شود. این فرآیند باعث تجویز هوای تازه و کاهش دما درون فضا می‌شود.

۲. Closed Natural Ventilation (تهویه طبیعی بسته)

در این روش، از اثر گلخانه‌ای یا حرکت همرفتی هوای گرم شده در فضای نمای دوپوسته به عنوان منبع گرما استفاده می‌شود. این نوع تهویه باعث حفظ دمای مناسب درون فضا و افزایش بهره‌وری سلول‌ها می‌شود.

۳. Forced Convection (تهویه اجباری)

زمانی که نیاز به تهویه اجباری و کنترل دمای دقیق درون فضا وجود دارد، از تهویه با اجبار و استفاده از فن‌های نصب شده در سقف های کاذب به عنوان هوای گرم شده پیش تهویه استفاده می‌شود. این روش برای محیط‌هایی با دماهای پایین و متغیر مؤثر است.