BIPV нарны энергийн бэхлэлтийн үндсэн шаардлагууд юу вэ?

BIPV-ийг ойлгох: Интеграцчлал ба гол загварчлалын зарчимууд

BIPV нарны энерги хавтангийн суурилуурын систем гэж юу вэ?

Барилга, байшинтэй нэгдсэн фото-гальваник (BIPV) систем нь хэвийн цаасан материалуудыг нарны энерги хавтангаар солих бөгөөд энэ нь бүтцийн болон энергийн үүрэг хоёуланд нь зориулагддаг. Харьцангуй "болттой" нарны хавтангуудаас ялгаатай нь BIPV систем нь фото-гальваник эсийг шууд дээвэр, хаалга, цонхонд нэгтгэж, бүх барилгын гадаргууг сэргээгдэх энерги үүсгэгч хөрөнгө болгон хувиргадаг.

BIPV систем нь хэвийн нарны хавтангийн суурилуурын системээс ямар ялгаатай вэ

Хэвийн суурилуур нь орших дээврүүд дээр суурилуураар эсвэл жинтэй системийг нэмж байршуулахад үндэслэдэг бөгөөд иймд харагдах "хоёр дахь давхарга" үүсдэг. BIPV систем энэ тусгаарлалтыг арилгаж, хавтангуудыг шууд барилгын бүрхүүлд нэгтгэдэг.

Ногоон цахилгаан батареаг барилга байгууламжийн хаалганд архитектурын хувьд нэгтгэх

BIPV нь архитекторуудад нарны үйл ажиллагааг шилэн хананы хана, сандраар бүтсэн дээврийн тахь, эсвэл суудалд багтаан ашиглахыг боломжуулдаг. Модуль бүрэлдэхүүний загвар нь бүтцийн бүрэн бүтэн байдлыг хадгалахын зэрэгцээ ширээний загваруудыг цонхлоор нийлүүлэх боломжийг олгодог. 2022 оны судалгаагаар архитекторын 72% нь арилжааны төслүүдэд BIPV-г тодорхойлохдоо модулируултыг тэргүүлэх байр суурь эзэлдэг байна.

БИПВ-ийн загварын гоо үзэсгэлэн, эрчим хүчний үр ашгийг тэнцвэржүүлэх

Өндөр хүчин чадалтай BIPV нь терракота эсвэл хатуу шилэн зэрэг материалыг дуурайлан 18-22 хувийн үр ашгийг (NREL 2023) олж чаддаг. Дизайнерүүд нь нарны гэрлийг барьж авахын тулд панелийн байрлалыг оптимал болгохын тулд параметрийн загварыг ашигладаг.

БИПВ системийн бүтцийн бүрэн бүтэн байдал, ачааллын менежмент

БИПВ-ийн суурилуулалтын дээврийн ачааны чадавхийг үнэлэх

Барилгын нэгдсэн фотоэлектри (BIPV) систем нь нэг квадрат хөлт 4-6 фунт хүртэл нэмж, дээврийн үхлийн жин болно. Энэ нь монтаж хийхээр төлөвлөж байгаа хүн бүр эхлээд дээврийн хүрээ, хашаа, тээврийн багажүүдийг шалгах хэрэгтэй гэсэн үг юм. Бүтцийн инженерүүд нь энэ дүн шинжилгээг төгс элементийн загварчлалын техник гэж нэрлэдэг бодит ачааны хязгаарыг хараад хийдэг. Тэд хуучин барилга байгууламж нарны панель нэмж, салхи, цас зэрэг байгаль орчны хэвийн дарамтыг даван туулж чадна гэдэгт итгэлтэй байхыг хүсдэг. Эртний барилга байгууламжийг шинэчлэх тухай ярихад сонирхолтой зүйл болж байна. 2010 оноос өмнө баригдсан барилга байгууламжийн гуравны хоёр нь шинэ эрчим хүчний шийдлүүдийн хэрэгцээг хангахын тулд зөвхөн дээл, дээлний дээл дээр ямар нэгэн хүчтэй ажил хийх шаардлагатай.

BIPV-ийн загварын салхи, цас, газар хөдлөлтийн ачаалалтай нийцүүлэн ажиллах

BIPV-ийн суурилуулах систем нь хүнд цаг агаарын нөхцөлд ажиллах шаардлагатай. Давсралт их тохиолдож буй бүсэд эдгээр системүүд 130 км/сагны салхины хүчэнд тэсвэртэй байх ёстой. Хойд хэсэгт маш хүйтэн байдаг. Тэд мөн нэг квадрат фут нь 40 фунт хүрэх цас тээвэрлэх хэрэгтэй. Сайн мэдээ бол одоо маш ухаалаг агаарын урсгалыг үлгээн бодох хэрэгсэл бий. Энэ нь инженерүүдэд панелиудын хооронд хамгийн сайн зайг тодорхойлоход тусалдаг. Энэ нь хуучин сэлбэг аргачлалд харьцуулахад салхины шидэл 18-22 хувиар багасдаг. Газар хөдлөлтийн бүсэд үйлдвэрлэгчид ихэвчлэн 0.4g-ийн газар хурдацтай ажиллах боломжтой уян хатан алюмины сэлбэг хэрэглэдэг. Энэ нь ASCE 7-22 стандартад заасныг биелүүлж, төсөөлөлдөөгүй үйл явдлын үед барилга байгууламж нь тэсвэргүй байх болно гэдгийг мэдээд барилга эзэнд сэтгэл амар амгалан байдлыг олгодог.

Материалын бат бөх байдал, хатуу уур амьсгалын үед бат бөх байдал

Шинжилгээний үр дүнгээр далайн агаар орчны нөхцөлд зориулсан 316 цэвэршүүлсэн зэс төмрийн болт, гайка болон пороороор бүрсэн цагаан тугалган шоргоолж нь ASTM B117 стандартын давсны уурхийн зууханд тасралтгүй тавцаг жилийн туршид байрлахад ч 0.01 хувь хэтрэхгүй идэвхитэй коррозид орохыг харуулсан. Хэт хүйтэн нөхцөл байдлын царгийн ангийн систем нь минус дөчин хэм Фаренгейт хүртэлх температурт тэсвэртэй нийлмэл боолтууд болон мөс температур буурахад деталиудыг салахыг саатуулах зориулалтын тусгай бэхэлгээний самбатай хосолдог. Эдгээр бүтээгдэхүүнүүд нь UL 2703 болон IEC 61215 стандартын гуравдагч этгээдийн шалгалтанд тэнцэж, механик тогтвортой байдлыг хангана. Тэдгээр нь хөлдөөсөн -58 хэм буюу +185 хэм Фаренгейт халуунд суурилуулсан ч асуудалгүй ажиллана гэсэн үг юм. Гэрчилгээнүүд нь инженерүүдийн бодит нөхцөлд сайн ажилладаг гэдгийг л баталгаажуулдаг.

Уснаас хамгаалах, таглах болон удаан хугацааны цаг агаарын нөхцөлд тэсвэртэй байдал

Усны нэвтрэлтийг саатуулахад W-хэлбэрийн савлууны үүрэг

BIPV суурилуулах системд ашигладаг W хэлбэрэй усны шүүгээ нь бүтцийн нийтлэг уян хатан чанарыг алдуулалгүйгээр чухал холболтын цэгүүдээс усыг зайлуулахад тусалдаг. Шингэн төрлийн усны шүүгээгээр хучсан тохиолдолд эдгээр систем нь ус нэвтлэхийг сааруулахад илүү сайн үр дүнтэй ажилладаг. Талбайн шалгалтаар харуулсан байдлаар, жижигхэн трещинуудаар ус нэвтрэхийг сааруулахад хуучин арга замаас ойролцоогоор 92% илүү сайн үр дүнтэй байна. Энэ нь ихэвчлэн цас, мөсний далбаа үүсэхийг багасгаж, жилийн турш хөлдөөх ба хайлгах температурт өөрчлөгдөж буй нөхцөлд ус нэвтрэхийг сааруулдаг. Эдгээр сувгууд яагаад ийм үр дүнтэй байдаг вэ? Гурван хэмжээст хэлбэр нь стандарт талбайтай загваруудтай харьцуулахад усны урсгалыг ойролцоогоор 30% илүү хурдан гаргаж авах боломжийг олгодог.

Урт хугацааны гадаа бүрхэвчийн бүтэн байдлын тулд ирмэгийн таглах арга зүй

BIPV-ийн ирмэгийг таглахад ихэнх мэргэжилтнүүд хоёр давхар системийг ашиглахыг зөвлөдөг. Эхний давхар нь ойролцоогоор 400% растяждах чадвартай наалт, дараа нь нөөцийн хамгаалалтын шахагдсан прокладк байх ёстой. Материалын хувьд далайн элсэн хэсгийн шиг давстай орчинд ч ойролцоогоор 50 жил амьдардаг ТПО мембранууд ба бутилтэй хослох нь түгээмэл. Ийм системүүд ердийн өөрчлөлтгүйгээр давстай уур цасны туршилтанд 10,000 цагаас дээш тэсвэртэй байдаг. Сайн үр дүн гаргах нь гадаргууг зөв бэлтгэхээс ихээхэн хамаардаг. Хэрэглэхийн өмнө суурь дор хаяж 95% цэвэр байх ёстой бөгөөд суурьлуулах үед температур 4.5 хэм Цельсийн дээд түвшинд байх ёстой. Эдгээр нөхцлийг хангасан тохиолдолд ихэнх суурьлуулалт экстремал температурын дахин давтагдах горимын дараа ч анхны наалтын хүчийг 98.6%-иар хадгалж чаддаг.

BIPV дахь прокладк болон наалтын харьцуулалт

Уян зөөлөн наалт нь удаан барьж чадахгүй тул их хэмжээний цасны ачаалалтай бүс нутгуудад (>5 kPa) илүү давуу талтай байдаг бол газар хөдлөлтийн бүс нутагт шахах унтуурга нь хажуу чиглэлд 12 мм хөдөлгөөнийг тэсвэрлэх чадвартай тул илүү дуртай сонголт болдог. 2023 оны судалгаагаар мансуурлын улиралд ихэвчлэн гардаг гибрид арга буюу уян зөөлөн наалт ба шилийн унтуургыг хослуулсан арга нь гарантын эрүүгийн тоог 67% -иар бууруулсан байна.

BIPV суурилуулах системийн бүрэлдэхүүн хэсгийн техникийн шаардлага, материалтай нийцэл

BIPV хэрэглээнд зориулсан өндөр үзүүлэлтэй болт, хавхлага, рельс

BIPV суурилуулах системүүд нь цикл халуун хүйтэнд тэсвэртэй байхын тулд цэвэр төмөр (316-р ангилал) эсвэл хайлангийн хайлш болт зэрэг коррозоор хохирохоос хамгаалагдсан холбох элементүүдийг шаарддаг. Хавхлагууд нь панелийн халуунд тэлэлтийн ялгааг метр тутамд 3.2 мм хүртэл шингээж авах ёстой бөгөөд хайлангийн шахмал рельсүүд 1,500 Н/м-ийн салхины өргөлтийн хүчийг тэсвэрлэх ёстой боловч байнгын деформац гарах ёсгүй.

Хөндийн бүс нутгууд дахь коррозоор хохирохоос хамгаалах чадвар ба материалтай нийцэл

Хөвсгөр бүсэд байршуулсан BIPV суурилуулалт нь давсны түршлэгийн эсрэг төмөр замын дэд бүтцийг (AZ150 ангилалын хөнгөн цагаан-цайрын бүрхүүл) эсвэл далайн цагаан тугалган хайлшиг шаарддаг. Шинжилгээнд харуулавал, далайн ойролцоох бүсэд хучлага бүрхүүлгүй нүүрстөрөгчийн ган жилд 45 мкм/заянд зузаангийн алдагдал үзүүлдэг бол (ISO 9223), тохиромжтой боловсруулсан гадаргуунууд 25 жилийн үйлчилгээний хугацаанд жилд 5 мкм/заянаас бага алдагдалтай байна.

Батермийн хавтанг суурилуулах бүтцэд интеграци: Механик тогтвортой байдал

Хоорондоо холбогдсон рельсийн загварын тусламжтайгаар хазайлтын хүчдлийн 85–90%-ийг ачааллын хананд шилжүүлж, ачааллын тэгш түгээлтийг хангана. IEC 61215 баталгаажуулалтанд нийцсэн системүүд 2,400 Па цасны ачаалал дор 0.5°-аас бага өнцгийн хазайлт үзүүлдэг бөгөөд барилга-интеграцчилсан хэрэглээнд агаартай тэгш хатуу холболтыг хадгалахад чухал үүрэг гүйцэтгэнэ.

Дэгдээ: BIPV хурдасгасан цуглуулалтанд модуль бүрэлдэхүүн хэсгийн загвар

Үйлдвэрлэгчид одоо 30 хувиар ажлын хүчээ бууруулахын тулд клик-локиг барьсан сэлбэгт холбогч, урьдчилан хатууруулсан суурилуулалтыг санал болгодог. Эдгээр "plug-and-play" системүүд нь уламжлалт аргуудын хувьд 32 кВт/н өдөрт харьцуулахад 45 кВт/н өдөрт суурилуулж, хөрөнгө оруулалтын үр ашгийг хурдасгаж чаддаг.

Кодесийн ёс зүй, зөвшөөрөл олгох, суурилуулах замыг

Олон улсын орон сууцны код (IRC) -ийн стандартыг BIPV дээврийн хаалттай

Нэгдсэн фотоэлектр системийг барихад IRC-ийн R905.10 хэсэгт заасан дүрмийг даван дээр нарны панель суурилуулахдаа дагаж мөрдөх хэрэгтэй. Уг хуульд гал унтраах чадвар тодорхой хэмжээний шаардлагыг дагаж байгаа бөгөөд A, B зэрэг нь гэр орон сууцны хувьд ихэвчлэн шаардлагатай байдаг. Хэрэв бид бороо тогтмол орж ирсэн бүс нутгуудад ярьж байгаа бол систем нь 120 км/ц-ийн хурдтай салхины эсрэг зогсох хэрэгтэй. Хөрс нь дээврийн хажуугаас дамжин өнгөрөхөд эдгээр нүхүүдийг ASTM D1970 стандартын дагуу зөв давхаргаар хамарч байх ёстой. Мөн эдгээр нээлтийн эргэн тойронд ашигладаг цамхаг материал нь удаан хугацааны удаан эдэлгээг хангахын тулд туршилтын үеэр дор хаяж 50 бүрэн халаах, хүйтэнжих дугуйлалтай байх ёстой.

Орон сууцны BIPV системийн үндэсний цахилгаан код (NEC) -ын шаардлага

НЕК-ийн 690.31-р зүйлд BIPV массивүүдийн утасны арга замыг тодорхойлж, 1500V давтамжтай, 80V-ээс дээш эргэлтийн дугуйны алдаатай эргэлтийн салхины салгагчдыг тэвчиж байхын тулд дамжуулалтын замын замыг шаарддаг. Газарны зөрчлөөс хамгаалах төхөөрөмжүүд нь 50mA-ийн урсгалын урсгалыг илрүүлснээс хойш 0.5 секунд дотор үйл ажиллагаагүй болгох ёстой (NEC 2023 хувилбар).

Хөдөлгөөнт гэрээний үйл явц

Аж үйлдвэрийн шинжилгээний дүнгээр 63% нь одоо BIPV төслүүдийн нэгдсэн зөвшөөрлийг олгож, баталгаажсан урьдчилан зохион бүтээгдсэн монтаж систем ашиглахдаа зөвшөөрлийн хугацааг 12 долоо хоногоос 4 долоо хоногоос бууруулж байна.

БИПВ-ийн байгууламжийн төлөвлөгөөний хяналт-шинжилгээ, хяналтын протокол

Гуравдагч талын шалгалт нь бүтцийн тооцоог (хүчлийн ачааны аюулгүй байдлын хамгийн бага 200%), цахилгаан бутлуурын тасралтгүй байдлыг (¤25Ω эсэргүүцэл) шалгаж байна. IREC-ийн 2023 оны санамж ёсны тайлангийн дагуу 78%-иас дээш шалгалт амжилтгүй болсон нь дээврийн хавтан байгууламжийн буруу зайтай холбоотой.

Орон сууцлалтын үйл явц: Шинэ барилга байгууламж болон шинэчилсэн BIPV-ийн хажууд

Шинэ барилга байгууламж нь барилга байгууламжийн силиконы элс (SSG-4600 зэрэглэл) ашиглан PV ламинатг ширээний ханадад суулгахад боломжийг олгодог. Сэргээлт нь суурин усны хатуу хавтанг эвдэхгүйгээр жингээ дахин хувааж өгөх тусгайлан зориулагдсан хатуу хавтантай борогдсон төмөр замын дэмжлэг шаарддаг. Хөдөлмөрийн зардал нь дараагийн шинэчлэлтийн хувьд 30%-иар өндөр байдаг бөгөөд энэ нь бутлуурын хэрэгцээ, үе шаттай монтаж хийх дарааллаар үүсдэг.