الواجهة الشمسية – حل واجهة الجدار الشمسي للوحدات الكهروضوئية وأنظمة التركيب

بالمقارنة مع الألواح الشمسية التقليدية المثبتة على السقف، فإن الاتجاه الرأسي يمنع أي تراكم للثلوج. ومن بين أمور أخرى، وجد أن اكتساب الطاقة الشمسية يزداد في الشتاء لأن الوحدات الشمسية تكون محاذية أكثر نحو زاوية الشمس السفلية في الشتاء. كما وجد أن الثلوج المنعكسة على الأرض تزيد الطاقة الشمسية بنسبة تصل إلى 50%.

يعد توليد الطاقة من خلال الواجهات الشمسية جزءًا من نظام شمسي يتكون من الأسوار والجدران التي تشترك في الاتجاه الرأسي أو العمودي للوحدات.

مع الواجهات الشمسية، تتمتع الصناعة بفرصة أخرى لتوسيع إمدادات الطاقة المستقلة الخاصة بها، راجع أيضًا Amazon Logistics . بالإضافة إلى مواقف السيارات الشمسية وأنظمة الطاقة الشمسية على الأسطح ، تعد وحدات الطاقة الشمسية الموضوعة عموديًا على الجدران والأسوار بديلاً تكميليًا.

مناسب ل:

• أنظمة الجدار/السياج: السياج الشمسي والجدار الشمسي لمباني الشركة ومناطق الشركة المسيجة

التخطيط الصحيح واختيار نظام تركيب الطاقة الشمسية . مثلما توجد أنظمة الطاقة الشمسية وأنظمة التركيب بتصميمات مختلفة، هناك أيضًا أنواع مختلفة من الواجهات، والتي لا تعتمد فقط على نوع المبنى (بما في ذلك المنزل والمستودع) ونوع البناء (بما في ذلك المنزل الخشبي والمبنى المبني من الطوب والمبنى الخرساني، قاعة فولاذية خفيفة الوزن)، ولكنها تختلف أيضًا في البناء:

• البناء خفيف الوزن: البناء الخشبي، البناء الفولاذي خفيف الوزن وبناء الحوائط الجافة
• البناء الصلب: الخرسانة المسلحة والخرسانة خفيفة الوزن والخرسانة الهوائية والطوب والطوب الرملي والجيري
• البناء الهجين: مزيج من الإنشاءات الصلبة وخفيفة الوزن

لا توجد تقنية قياسية للجميع. كل جدار أو واجهة شمسية لها خصائصها الخاصة. يجب أن تؤخذ النقاط البارزة بعين الاعتبار وأن التوصيل بنظام التركيب الكهروضوئي لا يعمل بنفس الطريقة بالنسبة للجميع. وكقاعدة عامة، من الضروري التخطيط والتعديلات الخاصة لهذا الغرض.

فإن نظام تركيب الطاقة الشمسية للواجهة اليمنى يختلف عن الأنظمة الأخرى من حيث أنه يترك فجوة بين الجدار والوحدات بحيث يمكن للهواء أن يدور باستمرار وبالتالي يبرد الوحدات. لأنه مع ارتفاع درجة الحرارة، تولد الوحدات الشمسية كميات أقل من الكهرباء.

ما إذا كان التثبيت جديرًا بالاهتمام في أي حال يعتمد أيضًا على حجم المنطقة واتجاه الوحدات الشمسية. خاصة في الصناعة، وخاصة في مجال الخدمات اللوجستية، هناك أسطح عمودية كبيرة ومثيرة للاهتمام للخلايا الكهروضوئية بالإضافة إلى نظام السقف الشمسي.

وفي ولاية شمال الراين وستفاليا، تم حساب 68 تيراواط ساعة من الطاقة الشمسية على ما يقرب من أحد عشر مليون سقف في ولاية شمال الراين وستفاليا. لم يتم أخذ إمكانات الجدران الشمسية أو الواجهات الشمسية المحتملة بعين الاعتبار. ليس كل جدار بناء مناسبًا للخلايا الكهروضوئية. ومع ذلك، إذا اعتبرت أن المباني عادةً ما تحتوي على مساحة واجهة أكبر من مساحة السطح، فمن الممكن وجود إمكانات كهروضوئية إضافية بنفس الحجم.

بالنسبة للوحدات الشمسية المثبتة عموديًا، يتم استخدام الوحدات الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة بشكل متكرر أكثر من الوحدات الشمسية البلورية المعتادة على الأسطح. عند استخدامها عموديًا، تتمتع الوحدات الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة بكفاءة أفضل نسبيًا بفضل زاوية الإشعاع.

تقنيات الخلايا المختلفة للوحدات الشمسية:

• السيليكون أحادي البلورية
• السيليكون متعدد البلورات
• قطاع السيليكون المسحوب
• تقنيات الأغشية الرقيقة

وحدات الواجهة الشمسية المحتملة الأخرى:

• تتمتع الوحدات الزجاجية بعمر خدمة طويل للغاية بفضل استخدام الزجاج في الجزء الأمامي والخلفي من وحدة الطاقة الشمسية.
• واجهة الطاقة الشمسية الكهروضوئية ذات الأغشية الرقيقة للجدران العمودية.

تعتبر الوحدات الشمسية ذات الأغشية الكثيفة أرخص وأكثر كفاءة من الوحدات ذات الأغشية الرقيقة. ومع ذلك، مع وحدات الطاقة الشمسية ذات الأغشية الرقيقة، يتمتع المهندسون المعماريون بحرية تصميم أكبر بكثير. على سبيل المثال، يمكن تشغيل المظلات الشمسية القابلة للطي باستخدام تقنية الأغشية الرقيقة.

ومن المثير للاهتمام أيضًا أن الوحدات الكهروضوئية القابلة للطباعة ممكنة أيضًا.

سيتم إرفاق العناصر الكهروضوئية والصور المطبوعة بمبنى مكاتب شريك المشروع Glassbel في عام 2015 - الصورة: © Glassbel | المصدر: بريس بوكس

في Via Solis، يتم تصنيع العناصر الكهروضوئية بمجموعة واسعة من الأشكال والألوان التي يمكن للمهندسين المعماريين استخدامها لتحقيق رؤيتهم. يمكن أن تكون الوحدات مربعة أو مثلثة أو مستديرة بدلاً من المستطيلة ويمكن تصنيعها بجميع ألوان RAL. "تستخدم شركة Via Solis نظارات شمسية ملونة وشبه شفافة تم تطويرها من قبل شركة تصنيع الزجاج المبتكرة Glassbel وتستخدم بالفعل في الواجهات الزجاجية العادية"، حسبما أفاد الدكتور. جوراس أولبيكاس من معهد البحوث التطبيقية للتكنولوجيات المستقبلية (ProTech) في فيلنيوس، الذي يقود مشروع SmartFlex. "يتم نقل الأشكال والألوان والأحجام المطلوبة للعناصر الشمسية مباشرة إلى خط الإنتاج بواسطة برنامج التخطيط المعماري." ( المصدر )

"بمساعدة برامج التخطيط البديهية، يجب أن يكون المهندسون المعماريون قادرين على تصميم وحدات الطاقة الشمسية التي تناسب مبانيهم تمامًا - على سبيل المثال، يمكن أن تكون عناصر الوحدة الزجاجية مستديرة أو مثلثة"، كما يوضح بول غرونو، رئيس معهد برلين للطاقة الكهروضوئية. "الشيء المميز هو أن عملية إنتاج العناصر الشمسية غير العادية يجب أن تكون آلية إلى حد كبير. وهذا أمر جديد تمامًا؛ فحتى الآن تم إنتاج الوحدات القياسية فقط على نطاق واسع أو تم تصنيع منتجات الطاقة الشمسية المصممة خصيصًا بعناية شديدة. تسعى SmartFlex جاهدة لإنتاج سلسلة ذكية ومرنة للغاية والتي تجعل أيضًا العناصر الشمسية المخصصة ميسورة التكلفة.

«يمكن أيضًا توليد الطاقة الشمسية على واجهة المبنى، وليس فقط على السطح. تتمتع الخلايا الكهروضوئية المدمجة في المباني بإمكانات كبيرة لم يتم استغلالها بالكامل بعد. جوراس أولبيكاس، رئيس المجموعة البحثية في معهد البحوث التطبيقية للتكنولوجيات المستقبلية (ProTech) في فيلنيوس، ليتوانيا، ومنسق مشروع SmartFlex. "نحن نعمل على حل التوصيل والتشغيل للمباني الذي يسهل تثبيته ويلبي احتياجات المهندسين المعماريين والقائمين بالتركيب - وهو هدف طموح. أنا سعيد جدًا لأننا تمكنا من جذب شركاء ذوي كفاءة عالية جدًا لهذا الغرض." بالإضافة إلى ProTech، ومعهد برلين الكهروضوئي وGlassbel، يشمل شركاء المشروع أيضًا شركة الهندسة الميكانيكية النشطة عالميًا Mondragon Assembly، والشركة المصنعة للنظام الشمسي Via. سوليس، ومركز الكفاءة السويسري للخلايا الكهروضوئية المتكاملة للبناء (SUPSI)، وشركة تطوير برمجيات التخطيط Creative Amadeo، ووكالة Sunbeam Communications المتخصصة في الطاقات المتجددة. ( مصدر )