一、光伏组件的力学性能
作为普通光伏组件,只要通过IEC61215的检测,满足抗130km/h(2,400Pa)风压和抗25mm直径冰雹23m/s的冲击的要求。用做幕墙面板和采光顶面板的光伏组件,不仅需要满足光伏组件的性能要求,同时要满足幕墙的三性实验要求和建筑物安全性能要求,因此需要有更高的力学性能和采用不同的结构方式。例如尺寸为1200mm×530mm的普通光伏组件一般采用3.2mm厚的钢化超白玻璃加铝合金边框就能达到使用要求。但同样尺寸的组件用在BIPV建筑中,在不同的地点,不同的楼层高度,以及不同的安装方式,对它的玻璃力学性能要求就可能是完全不同的。南玻大厦外循环式双层幕墙采用的组件就是两块6mm厚的钢化超白玻璃夹胶而成的光伏组件,这是通过严格的力学计算得到的结果。
二、建筑的美学要求
BIPV建筑首先是一个建筑,它是建筑师的艺术品,就相当于音乐家的音乐,画家的一幅名画,而对于建筑物来说光线就是他的灵魂,因此建筑物对光影要求甚高。但普通光伏组件所用的玻璃大多为布纹超白钢化玻璃,其布纹具有磨砂玻璃阻挡视线的作用。如果BIPV组件安装在大楼的观光处,这个位置需要光线通透,这时就要采用光面超白钢化玻璃制作双面玻璃组件,用来满足建筑物的功能。同时为了节约成本,电池板背面的玻璃可以采用普通光面钢化玻璃。一个建筑物的成功与否,关键一点就是建筑物的外观效果,有时候细微的不协调都是不能容忍。但普通光伏组件的接线盒一般粘在电池板背面,接线盒较大,很容易破坏建筑物的整体协调感,通常不为建筑师所接受,因此BIPV建筑中要求将接线盒省去或隐藏起来,这时的旁路二极管没有了接线盒的保护,要考虑采用其他方法来保护它,需要将旁路二极管和连接线隐藏在幕墙结构中。比如将旁路二极管放在幕墙骨架结构中,以防阳光直射和雨水侵蚀。普通光伏组件的连接线一般外露在组件下方,BIPV建筑中光伏组件的连接线要求全部隐藏在幕墙结构中。
三、建筑结构与光伏组件电学性能的配合
在设计BIPV建筑时要考虑电池板本身的电压、电流是否方便光伏系统设备选型,但是建筑物的外立面有可能是一些大小、形式不一的几何图形组成,这会造成组件间的电压、电流不同,这个时候可以考虑对建筑立面进行分区及调整分格,使BIPV组件接近标准组件电学性能,也可以采用不同尺寸的电池片来满足分格的要求,以***大限度地满足建筑物外立面效果。另外,还可以将少数边角上的电池片不连接入电路,以满足电学要求。
四、巧妙利用太阳能的建筑
太阳能为保护环境创造了有利条件,于是许多建筑学家巧妙利用太阳能建造太阳能建筑。1、太阳能墙:美国建筑专家发明太阳能墙,是在建筑物的墙体外侧装一层薄薄的黑色打孔铝板,能吸收照射到墙体上的80%的太阳能量。被吸入铝板的空气经预热后,通过墙体内的泵抽到建筑物内,从而就能节约中央空调的能耗。2、太阳能窗:德国科学家发明了两种采用光热调节的玻璃窗。一种是太阳能温度调节系统,白天采集建筑物窗玻璃表面的暖气,然后把这种太阳能传递到墙和地板的空间存储,到了晚上再放出来;另一种是自动调整进入房间的阳光量,如同变色太阳镜一样,根据房间设定的温度,窗玻璃或是变成透明或是变成不透明。3、太阳能房屋:德国建筑师塞多。特霍尔斯建造了一座能在基座上转动跟踪阳光的太阳能房屋。该房屋安装在一个圆盘底座上,由一个小型太阳能电动机带动一组齿轮,使房屋底座在环形轨道上以每分钟转动3厘米的速度随太阳旋转。这个跟踪太阳的系统所消耗的电力仅为该房太阳能发电功率的1%,而该房太阳能发电量相当于一般不能转动的太阳能房屋的两倍。五、BIPV(即光伏建筑一体化)的***新政策 1、太阳能光电建筑(BIPV)应用财政补助资金管理暂行办法(财政部、住房城乡建设部2009年3月26日颁布)2、关于支持加快太阳能光电建筑(BIPV)应用的