"BMPV" (Building Mounted Photovoltaic): Ein auf einem Gebäude installiertes Photovoltaik-Stromerzeugungssystem, auch bekannt als "Gebäude-Photovoltaik". BMPV umfasst BAPV und BIPV. Die beteiligten Gebäude beinhalten verschiedene Arten von Wohngebäuden, öffentlichen Gebäuden, Industriegebäuden und anderen Gebäuden, die Photovoltaik-Stromerzeugungssysteme tragen können.
"BIPV" (Building Integrated Photovoltaic): Ein mit dem Gebäude konzipiertes, gebautes, installiertes und perfekt kombiniertes Solarenergie-Photovoltaik-Stromerzeugungssystem, auch bekannt als "Gebäudeintegrierte" und "Baumaterialien"-Photovoltaik-Gebäude. Es besitzt nicht nur eine Stromerzeugungsfunktion, sondern auch die Funktion von Bauteilen und Baustoffen. Es kann sogar das Erscheinungsbild der Gebäude verbessern und mit diesen eine perfekte Einheit bilden.
"BAPV" (Building Attached Photovoltaic): Ein an ein Gebäude angebundenes Solarsystem zur Photovoltaik-Stromerzeugung, auch als „installationsartiges“ Solargebäude bekannt. Seine Hauptfunktion ist die Stromerzeugung, welche nicht im Widerspruch zu den Funktionen des Gebäudes steht und die ursprünglichen Funktionen des Gebäudes nicht beeinträchtigt oder schwächt.
BIPV wird hauptsächlich an den Umfassungs- oder Außenwänden von Gebäuden eingesetzt. Zudem kann es in Schattierungsstrukturen von Gebäudeparkplätzen und Innenhöfen verwendet werden. BIPV kann auf Dächern mit Neigung, auf Dächern großer Gebäude, sowie bei Einzelwohnungen, Gewerbegebäuden, Schulen und Krankenhäusern, Flughäfen und U-Bahn-Stationen, Bushaltestellen und großen Fabrikhallen angewandt werden.
Die Anwendung der photovoltaischen Stromerzeugung auf Gebäude bietet erhebliche Vorteile, die in folgenden Aspekten zu sehen sind: In Gebäude integrierte photovoltaische Komponenten können einige Bauteile ersetzen und nutzen direkt die Hauptstruktur des Gebäudes als Tragstruktur für die photovoltaischen Komponenten, ohne zusätzlichen Gebäude- oder Landraum in Anspruch zu nehmen. Dies senkt zudem die Kosten des photovoltaischen Systems.
Die Erzeugung und Nutzung vor Ort macht Stromübertragungsleitungen überflüssig, spart Investitionen in Übertragungsnetze von Kraftwerken und reduziert die Stromverluste bei Transport und Verteilung erheblich. Die tägliche/saisonalen Stromerzeugung von in Gebäude integrierten Photovoltaikanlagen kann mit den Hochlastzeiten der Gebäudeabnahme übereinstimmen und so den Stromverbrauch der Gebäude effektiv reduzieren. Dies ist besonders vorteilhaft während hoher Lastzeiten im Sommer, da dadurch die Belastung des öffentlichen Stromnetzes verringert wird. Die Installation von Photovoltaikmodulen auf Dächern, Wänden und anderen Gebäudeaußenflächen kann die Oberflächentemperatur der Gebäudehülle stark reduzieren, während gleichzeitig Solarenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Dies trägt zur Reduzierung der Kühlungsanforderungen für die Raumklimatisierung bei.
(1) Steigerung des ästhetischen Erscheinungsbildes von Gebäuden. Die einzigartigen ästhetischen Eigenschaften von photovoltaischen Komponenten, wie Farbe, Geometrie und Oberflächenstruktur, können das Erscheinungsbild von Gebäuden beeinflussen. Wenn diese Komponenten der Sonne ausgesetzt sind, können ihre Position und Art unterschiedliche Licht- und Schatteneffekte, Farben und Transparenzen erzeugen, wodurch ein einzigartiger Stil und eine besondere ästhetische Anziehungskraft des Gebäudes entstehen.
Die Abstimmung der Größe des Photovoltaik-Systems mit der Dimension der Gebäudeteile ist entscheidend, um das System besser in die Struktur zu integrieren und das Gesamtbild des Gebäudes visuell ansprechender zu gestalten. Beispielsweise nutzte das Drachen-Tiger-Sportstadion Kaohsiung die Farbe, Textur und Größe der kristallinen Silizium-Photovoltaik-Komponenten, um ein Größenempfinden von Drachenschuppen und Drachenknochen bis hin zu einem fliegenden Drachen zu erzeugen und so ein proportionales Erscheinungsbild von Detail zu Gesamt zu erzeugen.
Indem Cadmium-Tellurid-Photovoltaikmodule im Kontrast zu Glas angeordnet werden, sind herkömmliche Glasvorhangfassaden horizontal ausgerichtet, während Cadmium-Tellurid-Photovoltaikvorhangfassaden in einem Winkel zu den Glasvorhangfassaden stehen und somit eine schlichte vertikale Linienführung erzeugen. Die nach Osten und Westen ausgerichteten Lamellen trennen geschickt das Photovoltaikglas von normalem Glas und erhöhen dadurch die Menge an Sonnenlicht, das aus südlicher Richtung eingefangen wird, und steigern so die Stromerzeugung. Gleichzeitig werden durch die Nutzung des durch die Ost-West-Ausrichtung entstehenden Raums Lüftungslamellen integriert, wodurch eine visuell dynamische Anordnung des Photovoltaikglases entsteht. Das Erscheinungsbild des Gebäudes weist dadurch eine einzigartige dreidimensionale Wirkung auf, bei der das Photovoltaikglas das herkömmliche Glas ideal ergänzt.
(2) Ersatz für ursprüngliche Bauteile. In Gebäude integrierte Photovoltaik-Komponenten (BIPV) verbinden Solarzellen mit verschiedenen Arten von Substraten wie Metall, Glas oder organischen Materialien. Sie können dieselben Funktionen erfüllen wie die ursprünglichen Bauteile und an den entsprechenden Stellen des Gebäudes installiert werden. Ihre physikalischen, strukturellen und Sicherheitseigenschaften entsprechen den Anforderungen der jeweiligen Bauteile, und in einigen Fällen übertreffen sie diese sogar. Zu den gängigen Arten von BIPV-Systemen gehören Photovoltaik-Ziegel, Hohlglas-Photovoltaik-Komponenten, Aluminiumhoneycomb-Panel-Photovoltaik-Komponenten, Vakuumglas-Photovoltaik-Komponenten sowie Photovoltaik-Komponenten aus FRP (Faserkunststoff-Verbundwerkstoff)-Panels, u. a.
(3) Nutzungsfunktionen von Gebäuden fördern oder erweitern. Durch die Nutzung der physikalischen Eigenschaften von Photovoltaik-Komponenten können die ursprünglichen Nutzungsfunktionen von Gebäuden mithilfe architektonischer Gestaltungsmethoden verbessert oder erweitert werden, um zusätzliche Vorteile zu schaffen. Solarzellen können mehr Solarenergie aufnehmen, die direkte Sonneneinstrahlung auf das Dach reduzieren und somit Wärme- und Kälteschutz bieten; zudem können sie das direkte Sonnenlicht und einen Teil des reflektierten Lichts absorbieren und die meiste solare Strahlungsenergie in elektrische Energie umwandeln.
(4) Verbesserung des Komforts bei der Gebäudenutzung. Verbesserung des Tageslichtkomforts im Innenbereich durch photovoltaische Komponenten. Photovoltaische Komponenten und beschichtetes Glas abwechselnd anordnen, um ein Zuviel an direktem Sonnenlicht im Innenraum zu verhindern. Gleichzeitig das beschichtete Glas zwischen den photovoltaischen Komponenten für Tageslichtversorgung und Belüftung nutzen, um den Beleuchtungskomfort im Innenraum zu verbessern. Die Gestaltung des beschichteten Glases entspricht dem Sichtbereich bei Stehen oder Sitzen. Unter Berücksichtigung der lokalen klimatischen Bedingungen wird ein photovoltaisches Tageslicht-Atrium eingerichtet, welches das Tageslicht der Räume innerhalb des Atriums verbessert und die photovoltaischen Komponenten nutzen kann, um übermäßiges Sonnenlicht daran zu hindern, in das Gebäudeinnere zu gelangen, und somit eine Überhitzung vermeidet.
(5) Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden. Photovoltaik-Komponenten können in verschiedenen Formen auf Gebäuden installiert werden, üblicherweise basierend auf den grundlegenden Gegebenheiten des Bauprojekts. Unterschiedliche Installationsformen von Photovoltaik-Komponenten können zusätzliche Funktionen bieten.
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