EN
BIPV tvirtinimo pagrindai: konstrukcinė logika ir sistemų tipai
Surinkamosios prieš modulines sistemas: apkrovos perdavimo keliai, montavimo greitis ir BIPV integravimo gylis
Kai sistemos surenkamos vieną po kitos tiesiogiai statybvietėje, jos sukuria tiesiogines apkrovos kryptis, einančias nuo tų saulės baterijų iki pat pastato atraminės konstrukcijos. Nors šis metodas leidžia montuotojams lengvai pritaikyti sistemą nestandartiškai formos stogams, viso proceso trukmė yra ilgesnė – paprastai apie 30–40 procentų ilgiau nei naudojant iš anksto pagamintus modulius. Kita vertus, iš anksto surinktos sistemos ateina jau kaip pilnos plokštės su visais tvirtinimo elementais. Tai sumažina darbo sąnaudas maždaug ketvirtadaliu ir palengvina fotovoltinių elementų integravimą į pastatus, kadangi viskas yra sandariai užsandarinta kaip vienas vienetas. Koks trūkumas? Gamykloje pagamintos plokštės tolygiai paskirsto apkrovą per visą pastato paviršių, todėl gamintojams gamybos metu reikia absoliučiai tiksliai atlikti matavimus. Nepaisant to, kuri sistema būtų pasirinkta, abi turi atlaikyti stiprius vėjo veiksmus – virš 144 mylių per valandą rajonuose, kuriuos dažnai paveikia uraganai, taip pat atsižvelgti į nedidelius aliuminio rėmų išsiplėtimus ir susitraukimus, apytiksliai plius ar minus 3 milimetrai kiekvienam metro ilgio.
Taškinio tvirtinimo ir vėdinami fasadų sistemos: estetikos, šiluminės veikos ir oro srauto balansavimas BIPV apkalčiuose
Taškiniai atraminiai fasadai naudoja mažas atramas, kurios laiko fotovoltinius stiklo skylius, suteikiant švarų išvaizdą, kurią taip mėgsta architektai, ir kartu išlaikant struktūrinį skaidrumą. Tarp apdailos ir sienos paliekama apie 20–50 milimetrų erdvė, kas iš tikrųjų daro didelį skirtumą. Tokiu būdu paviršiaus temperatūra sumažėja apie 14 laipsnių Celsijaus, o pastatams bendrai reikia maždaug 18 procentų mažiau aušinimo. Oro srautas taip pat nuolat cirkuliuoja tarp skylių, todėl kondensatas nesikaupia, o perteklinis šilumos kiekis pašalinamas nuo saulės elementų. Šis nedidelis papildomas oro srautas karštesnėse vietovėse gali padidinti energijos gamybą nuo 5 iki 8 procentų. Projektavimo komandoms tenka sudėtinga užduotis – subalansuoti medžiagų išsiplėtimą dėl temperatūros pokyčių (apie ±6 mm) ir kartu išlaikyti kuo plonesnius profilius. Spanams ilgesniems nei 1,5 metro dažniausiai pasirenkamos armuotos stiklo rūšys. Nepamirškime ir vandens valdymo. Tinkamai nuožulnūs drenažo takai kartu su kapiliariniais lūžiais sandūrose padeda išlaikyti izoliaciją sausa, nesugadinant tolygaus išorinio vaizdo, kuris yra labai svarbus pastatų integruotoms fotovoltinėms sistemoms architektūroje.
Stogo specifiniai BIPV tvirtinimo sprendimai ir taikymo tinkamumas
Sujungtų kraštų stogo integracija ir lipniosios mažo nuolydžio sistemos vientisai BIPV stogams
Montuojant pastatuose integruotus fotovoltinius elementus (BIPV), stogo su stovinčiomis siūlėmis integravimas pritvirtina saulės modulius tiesiai prie metalinių stogo siūlių. Šis metodas pašalina varginančias skylutes, dėl ko užtikrinamas sandarumas ir visa sistema geriau atlaiko stiprius vėjus. Ši technika puikiai veikia stačiuose stoguose, kur ji sukuria tvarkingą išvaizdą, tinkančią pastato dizainui. Plokštiems ar švelniai nuožulniems stogams yra kita galimybė – lipdomieji sprendimai. Šios sistemos naudoja specialius klijus saulės baterijoms pritvirtinti be tradiciškai reikalingo gręžimo ir tvirtinimo. Statytojai nurodo, kad naudojant tokius lipnius sprendimus montavimo laikas sutrumpėja apie ketvirtį. Be to, dauguma jų turi integruotas drenažo savybes, todėl vanduo nesikaupia ir nekelia problemų. Tuo tarpu montavimas ant stovinčių siūlių geriausiai veikia metalinėse paviršiuje, o lipdomieji sprendimai puikiai tinka modifikuotiems bituminiams stogams ir panašioms medžiagoms. Abi parinktys ilgainiui užtikrina patikimą našumą ir padeda pastatams generuoti daugiau elektros energijos nepriklausomai nuo to, kokio tipo stogas jame įrengtas.
Medžiagų parinkimas ir pastato apvalkalo vientisumas BIPV tvirtinimui
Pastatuose integruotoms fotovoltinėms (BIPV) tvirtinimo sistemoms reikia strateginio medžiagų pasirinkimo, kad būtų užtikrinta konstrukcinė stabilumas ir apsauga nuo oro sąlygų – tai tiesiogiai veikia energijos naudojimo efektyvumą ir pastato ilgaamžiškumą.
Aliuminis ar cinkuotas plienas: korozijos atsparumas, šiluminis išsiplėtimas ir ilgalaikis BIPV patikimumas
Aliuminis išsiskiria dėl savo gebėjimo atlaikyti koroziją dėl natūraliai susidarančio apsauginio oksido sluoksnio. Dėl to aliuminis yra puikus pasirinkimas vietovėms prie jūros ar drėgnoms vietoms, kur yra druskos garai ir kiti teršalai. Tačiau verta paminėti vieną niuansą – šis metalas gerokai išsiplėtina keičiantis temperatūrai, iš tiesų apie 23 mikrometrus vienam metrui vienam laipsniui Celsijaus. Todėl montuotojams būtina numatyti tam tikrą lankstumą tvirtinimo sistemose, kitaip saulės baterijos gali būti apkraunamos karštomis vasaros dienomis, kurias seka šaltos naktys. Galvanizuotas plienas taip pat yra vienas iš variantų. Jis paprastai yra stipresnis konstrukciniu požiūriu ir brangesnis iš pradžių. Vis dėlto reguliari cinko danga reikia prižiūrėti, jei norime neleisti rūdžių atsirasti labai sunkiomis klimato sąlygomis. Kalbant apie išsiplėtimo greitį, galvanizuotas plienas išsiplėtina tik apie 12 mikrometrų vienam metrui vienam laipsniui, kas pakankamai tinkama įrengimams, kur temperatūros svyravimai nėra tokie dideli. Atsižvelgiant į ilgalaikę našumą per 25+ metų, daugelis praktikos ataskaitų rodo, kad aliuminio konstrukcijos reikalauja maždaug 30 procentų mažiau techninės priežiūros darbų lyginant su kitomis alternatyvomis vietovėse, kuriose dažnos korozijos problemos.
Hidroizoliacija, drenavimas ir sandarinimo strategijos ventiliuojamuose ir monolitiniuose BIPV mazguose
Ventiliuojamos BIPV sistemos drėgmę valdo naudodamos oro tarpus už apdailos:
- Drenavimo angos ir drenavimo kanalai nukreipia vandenį
- Garui pralaidūs membraniniai sluoksniai neleidžia kaupytis kondensatui
- Šiluminė kylančio oro jėga natūraliai džiovina ertmes, mažindama pelėsio riziką
Monolitinės konstrukcijos remiasi tolygiais sandarikliais:
- Skystas hidroizoliacijos sluoksnis sukuria vientisą barjerą
- Sujungimuose naudojami suspaudžiami tarpinės, kompensuojančios judesius
- Nuolydyje integruoti lašeliniai padai nukreipia nuotekas nuo svarbių zonų
Abi strategijos turi efektyviai spręsti vandens patekimą pro siūles dėl stipraus vėjo – vieną iš pagrindinių apvalkalo gedimų priežasčių ekstremaliomis oromis.
Inovatyvūs BIPV montavimo sprendimai už standartinių paviršių ribų
Išlenktos fasadų sienos, istorinės rekonstrukcijos ir saulės energijos stogeliai: individualūs montavimo metodai sudėtingai BIPV integracijai
Pastatų integruota fotovoltinė technologija (BIPV) reiškia daug daugiau nei tiesiog saulės baterijų montavimą ant plokščių stogų. Specializuotos tvirtinimo sistemos leidžia įrengti saulės energijos technologijas netgi pastatuose su sudėtinga forma ir dizainu. Susidūrus su išlenktais fasadais, montuotojai naudoja lankstius rėmus ir tvirtinimo kabliukus, kurie pritaikomi prie architektūros formos, išlaikydami konstrukcinį stabilumą ir užtikrindami gera elektros energijos gamybą. Senoviniams pastatams, kuriuos rekonstruojama, dabar yra sukurtos spaustuvų sistemos ir mažyčiai inkarai, kurie prisijungia prie esamų konstrukcijų nesugadinant istorinių elementų. Paimkime saulės automobilių stogines kaip dar vieną puikų pavyzdį. Šios stoginės jau nebe paprastos pavėsios konstrukcijos, o tikri energijos generatoriai, esantys tiesiog virš automobilių stovėjimo aikštelių. Jos aprūpintos tinkamomis drenažo sistemomis, kad lietaus vanduo nesisemtų, taip pat sustiprintais rėmais, galinčiais atlaikyti stiprius vėjus. Visi šie individualūs sprendimai reiškia, kad BIPV dabar gali veikti ten, kur anksčiau buvo manoma, jog tai neįmanoma. Nuo Niujorko iki Tokijo miestuose automobilių stovėjimo aikštelės virsta mini energetinėmis stotimis, o istoriniai rajonai gauna saulės energijos modernizaciją, nepamesdami savo charakterio. Taip pat pagerėja ir ekonominė pusė, kai nekilnojamojo turto savininkai gamina pačių sau švarią energiją, tuo pat metu teikdami paslaugas savo bendruomenėms.