‫מהי BMPV, BIPV ו-BAPV?‬

"BMPV" (שיפועי פוטו-וולטאיים המותקנים על מבנים): מערכת ייצור חשמל פוטו-וולטאית המותקנת על מבנה, ידועה גם כ"פאנל סולרי למבנה". BMPV כולל את ה-BAPV וה-BIPV. המבנים שמעורבים בכוללים מבנים אזרחיים שונים, מבנים ציבוריים, מבנים תעשייתיים ומבנים אחרים שיכולים לשאת מערכות ייצור חשמל פוטו-וולטאיות.

"BIPV" (אינטגרציה של פוטו-וולטאיים במבנה): מערכת סולארית המשלבת עיצוב, בנייה והתקנה של מערכת ייצור חשמל סולארית יחד עם המבנה, ידועה גם כ"אינטגרציה למבנה" ו"חומר בנייה" בסוגי מבנים סולאריים. יש לה לא רק את תפקידי ייצור החשמל אלא גם את תפקידי רכיבי המבנה וחומרי הבנייה. היא יכולה אף להגביר את היופי האסתטי של המבנה וליצור איחוד מושלם עם המבנה.

"BAPV" (פוטו-וולטאיים מצורפים למבנה): מערכת ייצור חשמל סולארית מצורפת למבנה, הידועה גם בשם "מתקנים סולאריים". תפקידה העיקרי הוא ייצור חשמל, ללא סתירה לתפקודים של המבנה ולא פגיעה או החלשת התפקודים המקוריים של המבנה.

לאילו יישומים משמשת טכנולוגיית BIPV?

BIPV משמשת בעיקר בקירות החיצוניים או בקירות היקפיים של מבנים. ניתן גם ליישומה במבנה צל של חניות ובفنים של מבנים. טכנולוגיית BIPV יכולה לשמש בسقوופים, במבנים גדולים, בדירות בודדות, במבנים מסחריים, בבתי ספר ובבתי חולים, בשדות תעופה ובתחנות מטרו, בפלטפורמות לאוטובוסים, ובワークשופים תעשייתיים גדולים.

מהן ההטבות של יישום טכנולוגיית BIPV?

קיימות יתרונות משמעותיים ליישום ייצור חשמל פוטוולטאי בבניינים, כפי שניתן לראות במבחנים הבאים: רכיבים פוטוולטאיים המשולבים בבניין יכולים להחליף חלק מהרכיבים הבנויים, תוך שימוש ישיר במבנה הראשי של הבניין כמבנה תמיכה לרכיבים הפוטוולטאיים, מבלי להזיז שטח בנייה או משאבים קרקעיים נוספים, מה שמפחית גם את עלות מערכת הפוטוולטאים.

ייצור והפעלה באתר מונעים את הצורך בקווי העברת חשמל, חוסכים השקעה ברשתות העברת תחנות כוח ומקטינים משמעותית את אובדן החשמל בהעברה והתפצה. ייצור החשמל היומי/עוני של מערכות פוטוולטאיות המשולבות במבנה יכול להתאים את תקופות הביקוש המרבי של הבניין, ומקטין באופן יעיל את צריכה החשמל בבניין. הדבר הזה נפוץ במיוחד בתקופות עומס גבוה בקיץ, ומעמיס פחות על רשת החשמל הציבורית. הצבת מערכים פוטוולטאיים על גגות, קירות ומעטפות בניין אחרות יכולה להפחית משמעותית את הטמפרטורה של מבנה העטיפה תוך המרת האנרגיה הסולארית לאנרגיה חשמלית. דבר זה עוזר בהפחתת עומס הקירור של מיזוג האוויר הפנימי.

אילו הם האפקטים החיוביים של פוטוולטאיים משולבים בבניין (BIPV) על בניינים?

(1) שיפור המראה האסתטי של מבנים. התכונות האסתטיות הייחודיות של רכיבי פוטוולטאים, כגון צבע, גאומטריה ומרקם, יכולות להשפיע על המראה הכללי של מבנים. כאשר הם מוצבים בזווית של שמש, מיקום וסוג הרכיבים הפוטוולטאיים יכולים ליצור אפקטים שונים של אור וחושך, צבעים ושקיפות, ולייצר סגנון ומעורר השראה ייחודיים למבנה.

התאמת קנה המידה של מערכות פוטוולטאיות לגודל רכיבי המבנה היא הכרחית כדי לשלב בצורה טובה יותר את מערכת הפוטוולטאית עם המבנה ולשפר את החוויה הוויזואלית הכוללת של המבנה. לדוגמה, באצטדיון הספורט דראגון-טיגר קאושיונג נעשה שימוש בצבע, מרקם וקנה מידה של רכיבי פוטוולטאים מקריסטל סיליקון כדי ליצור תחושת קנה מידה מקרני דרקון, עצמות דרקון ועד דרקון עף, ולייצר אפקט פרופורציונלי מפרטיקל ועד לכלול.

על ידי סידור של מודולי פוטוולטאים סלנידים בטלוווריד קדמיה במיקום אופקי, בניגוד לזכוכית, קירות занית זכוכית רגילים מסודרים בצורה אופקית, בעוד קירות занית פוטוולטאים בטלוווריד קדמיה נמצאים בזווית ביחס לקירות הזכוכית, וсоздים סידור של קווים אנכיים פשוטים. הסקלות הפונות מזרח-מערבה מפרידות בצורה חכמה בין הזכוכית הפוטוולטאית לבין הזכוכית הרגילה, ומעלות את כמות האור השמשי הנקלטת מהכיוון הדרומי, תוך שיפור של ייצור החשמל. במקביל, על ידי הניצול של החלל שנוצר בעיצוב הפונה מזרח-מערבה, מותקנים חלונות תרמוסטטיים, וсоздים סידור ויזואלי דינמי של הזכוכית הפוטוולטאית. המראה הכללי של הבניין הוא בעל אפקט תלת-ממדי ייחודי, כאשר הזכוכית הפוטוולטאית משלימה את הזכוכית הרגילה.

(2) חלופות למרכיבים מקוריים של הבנייה. רכיבים פוטוולטיים המשולבים בבנייה (BIPV) משולבים תאי סולארה עם סוגים שונים של תומכים כגון מתכת, זכוכית או חומרים אורגניים. הם יכולים לספק את אותן פונקציות כמו אלו של המרכיבים המקוריים של הבנייה, וכן להותקן בחלקים המתאימים בבנייה. תכונותיהם הפיזיקליות, המבניות והביטחוניות עונות על הדרישות של החלקים המתאימים, ובמקרים מסוימים, אפילו עולות על אלו של המרכיבים המקוריים של הבנייה. סוגים נפוצים של מערכות BIPV כוללים אריחי פוטוולטיקה, רכיבי זכוכית חלולה פוטוולטית, רכיבי פנל דבש אלומיניום פוטוולطيים, רכיבי זכוכית ואקום פוטוולطيים, ורכיבי פנל FRP (פולימר מחוזק בפיבר) פוטוולטיים, ועוד.

(3) לקדם או להרחיב את תפקידי השימוש של מבנים. על ידי הניצול של התכונות הפיזיקליות של רכיבי פוטו-וולטאיים, ניתן לשפר או להרחיב את תפקידי השימוש המקוריים של מבנים באמצעות שיטות עיצוב ארכיטקטוני, ולייצר יתרונות רבים יותר. תאי סולארית יכולים לספוג יותר אנרגיה שמשית, להפחית את הקרינה הישירה של השמש על הגג ולספק בידוד וחום; הם גם יכולים לספוג את אור השמש הישיר ואת חלק מהאור המוחזר, להפוך את רוב האנרגיה של קרינת השמש לאנרגיה חשמלית.

(4)שיפור נוחות השימוש במבנה. שיפור נוחות תאורה טבעית בפנים בעזרת רכיבים פוטו-וולטאיים. סידור רכיבים פוטו-וולטאיים וזכוכית מְעוֹבָה לסירוגין כדי למנוע חדירת אור שמש ישיר מוגזם למבנה. במקביל, לנצל את הזכוכית המְעוֹבָה שבין הרכיבים הפוטו-וולטאיים לתאורה ולווריד כדי לשפר את נוחות התאורה הפנימית. העיצוב של הזכוכית המְעוֹבָה עונה על הדרישות לטווח הראייה בעת עמידה או ישיבה. בהתחשב בתנאי האקלים המקומיים, להקים חצר אור פוטו-וולטאית-תאורה, אשר תפתור את הבקשה לתאורה של החדרים שבתוך החצר ותשתמש ברכיבים פוטו-וולטאיים כדי לחסום חדירת אור שמש מוגזמת למבנה ולמנוע חימום מוגזם.

(5) שיפור היעילות האנרגטית של מבנים. רכיבים פוטוולטיים יכולים להותקן במבנים בדרכים שונות, לרוב על פי תנאי הפרויקט הבסיסיים. צורות הרכבה שונות של רכיבים פוטוולטיים יכולות להוסיף פונקציות נוספות.