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設(shè)計(jì)BIPV系統(tǒng)的步驟

BIPV系統(tǒng)應(yīng)采用節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)，并仔細(xì)選擇和指定設(shè)備和系統(tǒng)。它們應(yīng)該從生命周期成本的角度來(lái)看待，而不僅僅是最初的第一成本，因?yàn)榭偝杀究赡軙?huì)因它們所取代的建筑材料和勞動(dòng)力的避免成本而降低。BIPV系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮因素必須包括建筑物的使用和電氣負(fù)載，其位置和方向，適當(dāng)?shù)慕ㄖ桶踩?guī)范以及相關(guān)的公用事業(yè)問(wèn)題和成本。

1.仔細(xì)考慮應(yīng)用節(jié)能設(shè)計(jì)實(shí)踐和/或節(jié)能措施，以減少建筑物的能源需求。這將提高舒適度并節(jié)省資金，同時(shí)也使給定的BIPV系統(tǒng)能夠?yàn)樨?fù)載提供更大的百分比貢獻(xiàn)。

2.在公用事業(yè)交互式光伏系統(tǒng)和獨(dú)立光伏系統(tǒng)之間進(jìn)行選擇：

（1）絕大多數(shù)BIPV系統(tǒng)將連接到公用電網(wǎng)，使用電網(wǎng)作為存儲(chǔ)和備份。系統(tǒng)的大小應(yīng)滿足所有者的目標(biāo) - 通常由預(yù)算或空間限制定義;而且，逆變器的選擇必須了解公用事業(yè)的要求。

（2）對(duì)于那些僅由光伏供電的“獨(dú)立”系統(tǒng)，系統(tǒng)（包括存儲(chǔ)）的尺寸必須滿足建筑物的峰值需求/最低功率生產(chǎn)預(yù)測(cè)。為了避免光伏/電池系統(tǒng)因異?；蚺紶柕姆逯地?fù)載而過(guò)大，通常使用備用發(fā)電機(jī)。這種系統(tǒng)有時(shí)被稱為“光伏發(fā)電機(jī)組混合動(dòng)力”。

3.移峰：如果峰值建筑負(fù)荷與光伏陣列的峰值功率輸出不匹配，則經(jīng)濟(jì)上可能適合將電池納入某些并網(wǎng)系統(tǒng)以抵消最昂貴的電力需求期。該系統(tǒng)還可以充當(dāng)不間斷電源系統(tǒng)（UPS）。

4.提供足夠的通風(fēng)：工作溫度升高會(huì)降低光伏轉(zhuǎn)換效率。晶體硅光伏電池比非晶硅薄膜更真實(shí)。為了提高轉(zhuǎn)換效率，請(qǐng)?jiān)谀K后面允許適當(dāng)?shù)耐L(fēng)以散熱。

5.使用混合光伏-太陽(yáng)能熱系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估：作為優(yōu)化系統(tǒng)效率的一種選擇，設(shè)計(jì)人員可以選擇捕獲和利用通過(guò)加熱模塊開(kāi)發(fā)的太陽(yáng)能熱資源。這在寒冷的氣候下對(duì)于預(yù)熱進(jìn)入的通風(fēng)補(bǔ)充空氣很有吸引力。

6.考慮整合采光和光伏收集：使用半透明薄膜模塊，或在兩層玻璃之間具有定制間隔單元的晶體模塊，設(shè)計(jì)師可以使用PV在立面，屋頂或天窗光伏系統(tǒng)中創(chuàng)建獨(dú)特的采光功能。BIPV元件還有助于減少與大面積建筑玻璃相關(guān)的不必要的冷卻負(fù)荷和眩光。

7.將光伏組件整合到遮陽(yáng)設(shè)備中：光伏陣列被設(shè)想為建筑物的視玻璃區(qū)域的“眉毛”或遮陽(yáng)篷可以提供適當(dāng)?shù)谋粍?dòng)遮陽(yáng)。當(dāng)遮陽(yáng)篷被視為集成設(shè)計(jì)方法的一部分時(shí)，冷水機(jī)組容量通常更小，周邊冷卻分布減少甚至消除。

8.針對(duì)當(dāng)?shù)貧夂蚝铜h(huán)境的設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)人員應(yīng)了解氣候和環(huán)境對(duì)陣列輸出的影響。寒冷、晴朗的日子會(huì)增加發(fā)電量，而炎熱、陰天會(huì)減少陣列輸出;

（1）將光反射到陣列上的表面（例如，雪）將增加陣列輸出;

（2）陣列必須針對(duì)潛在的雪荷載和風(fēng)荷載條件進(jìn)行設(shè)計(jì);

（3）正確角度的陣列將相對(duì)較快地減輕雪荷載;和

（4）在干燥、多塵的環(huán)境中或具有重工業(yè)或交通（汽車、航空）污染的環(huán)境中的陣列將需要清洗以限制效率損失。

9.解決場(chǎng)地規(guī)劃和定位問(wèn)題：在設(shè)計(jì)階段的早期，確保您的太陽(yáng)能電池陣列將獲得最大的陽(yáng)光照射，并且不會(huì)被附近的建筑物或樹(shù)木等場(chǎng)地障礙物遮擋。特別重要的是，在太陽(yáng)能中午兩側(cè)的三個(gè)小時(shí)組成的太陽(yáng)能收集高峰期，系統(tǒng)完全沒(méi)有陰影。陰影對(duì)光伏陣列的影響比陰影的足跡對(duì)電收獲的影響要大得多。

10.考慮陣列方向：不同的陣列方向會(huì)對(duì)系統(tǒng)的年能量輸出產(chǎn)生重大影響，傾斜陣列比垂直立面多產(chǎn)生50%-70%的電力。

11.減少建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和其他現(xiàn)場(chǎng)負(fù)荷：盡量減少BIPV系統(tǒng)所承受的負(fù)載。盡可能采用采光、節(jié)能電機(jī)和其他降峰策略。

12.專業(yè)人士：BIPV的使用相對(duì)較新。確保參與項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、安裝和維護(hù)專業(yè)人員在光伏系統(tǒng)工作方面經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)、許可、認(rèn)證和經(jīng)驗(yàn)。

原標(biāo)題：光伏建筑一體化（BIPV）的設(shè)計(jì)