يمكن أن تولد الشرفة الكهربائية أيضًا: نظام تثبيت الشرفة الكهروضوئية يضيء كل جدار في المدينة

إمكانيات جديدة للشرفات الحضرية

في الغابة الفولاذية والخرسانة من المدن الحديثة ، غالبًا ما يُنظر إلى الشرفات على أنها واحدة من "ثقوب التنفس" القليلة. في المدن ذات المباني الطويلة وموارد الأراضي الضيقة ، يتوق الناس إلى المزيد من المساحات الطبيعية والخضراء. ولكن في الوقت نفسه ، يتراكم استهلاك الطاقة والضغط البيئي أيضًا في المدن. أصبحت كيفية البحث عن اختراق في الطاقة النظيفة في مساحة محدودة قضية مهمة تواجه التنمية المستدامة الحضرية.

في السنوات الأخيرة ، مع تحويل الطاقة العالمي واقتراح أهداف "ذروة الكربون وحياد الكربون" ، يخترق توليد الطاقة الكهروضوئية ، باعتباره أحد أكثر أشكال الطاقة النظيفة الواعدة ، تدريجياً من محطات الطاقة الكهروضوئية عن بعد والأسطح الريفية الشاسعة إلى مناطق المعيشة الأساسية في المدن. بدأت الشرفات ، كمساحة خارجية مملوكة لكل أسرة تقريبًا ، في إعادة فحصها - لم تعد مجرد زاوية لتجفيف الملابس وزرع النباتات الخضراء ، ولكن من المرجح أن تصبح "محطة طاقة صغيرة ومرنة وفعالة".

لماذا أصبحت الشرفة الحضرية جبهة جديدة للخلايا الكهروضوئية؟ من ناحية ، تواجه الخلايا الكهروضوئية التقليدية على السطح العديد من القيود في المباني السكنية الشاهقة في المدن ، مما يجعل من الصعب على معظم السكان الحضريين الاستمتاع بفوائد الكهروضوئية. كمساحة يمكن لكل أسرة السيطرة عليها بشكل مستقل ، تتمتع الشرفة بإمكانية وصول ومرونة جيدة ، ولها "استقلالية الطاقة" الطبيعية. من ناحية أخرى ، تم إهمال مساحة الواجهة للشرفات الحضرية لفترة طويلة. في الواقع ، يتلقون الكثير من أشعة الشمس الجانبية. إذا كان يمكن استخدامها بشكل معقول ، فإن لديهم إمكانات كبيرة.

في هذا السياق ، فإن حلًا ضوئيًا جديدًا ، نظام تثبيت الشرفة الكهروضوئية ، جاء إلى حيز الوجود. يعتمد هذا النوع من النظام على مواد خفيفة الوزن وعالية القوة. من خلال التواصل المستقر مع شرفة الدرابزين والجدار ، يمكن تثبيت المكونات الكهروضوئية بشكل ثابت على الشرفة أو حتى على الواجهة. والأهم من ذلك ، أن هذا النوع من النظام يتبنى تصميمًا معياريًا وأقواس زاوية قابلة للتعديل ، والتي لا تتكيف فقط مع مجموعة متنوعة من هياكل البناء ، ولكنها أيضًا تعمل على تحسين زاوية توليد الطاقة بشكل ديناميكي وفقًا لظروف أشعة الشمس ، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة استخدام الطاقة الخفيفة لمساحة الشرفة.

ما يجدر الإشارة إليه هو أن ظهور نظام الشرفة الكهروضوئية ليس مجرد ابتكار تكنولوجي ، ولكنه يغير العلاقة بين سكان المناطق الحضرية والطاقة بهدوء. في الماضي ، كانت العائلات الحضرية مجرد مستهلكين للطاقة. الآن ، يمكن أن تصبح "المولدين الدقيق" من خلال أنظمة الشرفة الكهروضوئية والمشاركة في شبكات الطاقة الموزعة. لا يساعد تغيير الدور هذا في تقليل تكاليف الكهرباء فحسب ، بل يعزز أيضًا وعي الأفراد ومشاركتهم في استقلالية الطاقة.

ما هي التثبيت الكهروضوئية الشرفة؟

في الانطباع التقليدي ، يتم تثبيت أنظمة الكهروضوئية في الغالب على الأسطح الريفية ، أو على قمم المصانع الكبيرة في الحدائق الصناعية ، أو على مساحات مفتوحة كبيرة في محطات الطاقة الشمسية. تحتوي هذه المشاهد عمومًا على مساحات مفتوحة وظروف إضاءة جيدة ، وهي مناسبة لوضع الوحدة النمطية الكهروضوئية على نطاق واسع. ومع ذلك ، مع تطور التكنولوجيا والزيادة في الطلب على الطاقة الحضرية ، فإن النموذج الناشئ أقرب إلى حياة السكان الحضريين - ** نظام PV الشرفة ** يدخل بهدوء مجال رؤيتنا.

ما هو نظام الشرفة الكهروضوئية؟

التثبيت الكهروضوئية الشرفة ، كما يوحي الاسم ، هو نظام طاقة موزعة يقوم بتنسيق ويعزز نظام توليد الطاقة الكهروضوئية ويقوم بتثبيته على شرفة أو جدار الواجهة للمقيمين. وهو يتألف من وحدات الخلايا الشمسية ، والأقواس الخفيفة ، والعالقات ، والكابلات وأجهزة حماية السلامة ، وبعض الأنظمة تدمج بطاريات تخزين الطاقة. يمتص النظام أشعة الشمس ، ويحوله إلى تيار مباشر ، ثم يحوله إلى طاقة التيار المتردد يمكن أن يستخدمها المنزل من خلال العاكس ، مما يوفر للسكان احتياجات الكهرباء اليومية مثل الإضاءة والأجهزة المنزلية والشحن.

الميزة الأكثر جوهرية هي أنها صغيرة ورائعة ومرنة وسهلة الاستخدام. على عكس معدات توليد الطاقة الكهروضوئية التقليدية على نطاق واسع ، يعتمد نظام الشرفة الكهروضوئية على مفهوم "كل أسرة كوحدة" و "يمكن استخدام كل جدار" ، والذي يحل على وجه التحديد المشكلة التي لا يمكن للمساكن الحضرية تثبيت الخلايا الكهروضوئية على نطاق واسع ، بحيث يمكن للعائلات الحضرية أيضًا أن تبني "محطة طاقة صغيرة" مستقلة.

الاختلافات عن الأنظمة الضوئية التقليدية على السطح

على الرغم من أن التثبيت الكهروضوئي للكهروضوئي والخلايا الكهروضوئية على السطح هما بشكل أساسي توليد الطاقة الشمسية الكهروضوئية ، إلا أن هناك اختلافات واضحة بين الاثنين في التطبيقات الفعلية ، والتي تنعكس بشكل أساسي في الجوانب التالية:

1. التثبيت التكيف والمشهد التكيف

الخلايا الكهروضوئية على السطح: بشكل رئيسي بالنسبة للفيلات والمساكن الريفية أو المباني التجارية منخفضة الارتفاع ، مع مساحة سقف مفتوحة غير مصممة. ظروف إضاءة ممتازة ، مناسبة لتثبيت مكونات متعددة ، ومتابعة أقصى قدر من توليد الطاقة.

التثبيت الكهروضوئية للشرفة: مواجهة سكان المناطق السكنية الشاهقة في المدينة ، فإن مساحة الشرفة محدودة والهيكل متنوع ، وهو غير مناسب لوضع الألواح الكهروضوئية الكبيرة. لذلك ، تولي الخلايا الكهروضوئية الشرفة مزيدًا من الاهتمام للاستخدام الدقيق للمساحة ، مثل التثبيت على الدرابزين والجدران الخارجية أو أقواس النوافذ ، ويمكن تثبيتها رأسياً على الجدار الجانبي.

2. المستخدمون وأساليب صنع القرار

الخلايا الكهروضوئية على السطح: عادة ما تتضمن حقوق ملكية السقف للمبنى بأكمله ، ويحتاج إلى تنسيق لجنة المالك أو وحدة العقارات للنشر الموحد. هذه العملية معقدة نسبيًا ، وتتضمن اتخاذ القرارات الجماعية ، وموافقة الميزانية وغيرها من القضايا.

التثبيت الكهروضوئية الشرفة: مثبت على الشرفة الفردية ، يمكن للمالك اتخاذ قرارات مستقلة دون تنسيق معقد. إنها ودية بشكل خاص للمستخدمين الأفراد الذين يعيشون في الشقق وبيوت الإيجار ، ولديه مرونة وراحة عالية الترويج.

3. الصعوبة وطريقة البناء

الخلايا الكهروضوئية على السطح: يتطلب من فريق البناء المهني إجراء الدراسات الاستقصائية الهيكلية ، وحفر السقف ، وأسلاك النظام ، وتحديد قوسين ، وما إلى ذلك. فترة البناء طويلة ولها تدخل معين مع هيكل المنزل.

التثبيت الكهروضوئية للشرفة: يعتمد نظام الأقواس تصميمًا خاليًا من اللكم أو بنية قابلة للتعديل ، والتي يتم تثبيتها على درابزين الشرفة أو الجدار عن طريق البراغي ، والمشابك ، وما إلى ذلك. البناء بسيط ، وحتى بعض المنتجات تدعم "تثبيت DIY". يستغرق إكمال نصف يوم فقط ، وهو مناسب للمستخدمين المبتدئين والأفراد للنشر بسرعة.

4. علم الجماليات والتكامل المعماري

الخلايا الكهروضوئية على السطح: نظرًا لأنه مثبت على السطح ، فليس من السهل العثور عليه وعادة ما لا يؤثر على مظهر المبنى. ولكن من الصعب تنفيذها في المجتمعات الحضرية.

التثبيت الكهروضوئية الشرفة: نظرًا لموقعها بالقرب من مساحة المعيشة ، يجب أن يأخذ النظام في الاعتبار تكامل الجمال البصري والمعماري. يعتمد تصاعد الشرفة الكهروضوئية الجديدة الحالية بشكل عام مكونات رقيقة للغاية وحلول الأسلاك المخفية لتحقيق وظائف الكهروضوئية دون التأثير على الشفافية والجمال من الشرفة.

5. أهداف توليد الطاقة وسيناريوهات التطبيق

الخلايا الكهروضوئية على السطح: عادةً ما تتابع ** طاقة عالية وأقصى قدر من توليد الطاقة ** ، قم بالاتصال بالشبكة لبيع الكهرباء أو التعاون مع أنظمة تخزين الطاقة ، وهي مناسبة لأنظمة الطاقة الكاملة والاكتفاء الذاتي للعائلات.

التثبيت الكهروضوئية للشرفة: متابعة ** بداية العتبة المنخفضة ** و "الاستخدام لتعزيز الإنتاج" ، وتزويد العائلات بمكملات كهرباء يومية (مثل الإضاءة ، وطهيات الأرز ، وشحن الهاتف المحمول ، وأجهزة التوجيه ، وما إلى ذلك) ، ويمكن أيضًا توصيلها بالشبكة لتوليد الطاقة ، ولكنها أكثر ميلًا إلى "الأهداف الصغيرة" لرد الطاقة الموزع وتخفيض الطاقة.

التثبيت الكهروضوئية الشرفة: خطوة نحو الديمقراطية للطاقة الحضرية

إن ظهور التثبيت الكهروضوئية للشرفة ليس مجرد ابتكار على مستوى المنتج ، ولكنه يمثل أيضًا "إضفاء الطابع الديمقراطي" على أساليب اكتساب الطاقة. إنه يقلل من العتبة للمشاركة ويسمح للعائلات العادية بالاستفادة من الطاقة النظيفة. إن حل الطاقة "الموزعة والفردية ، القائمة على السيناريو" يفسد بهدوء بنية إمدادات الطاقة والطلب التقليدية.

مع استمرار النضج التكنولوجي ، تتحسن كفاءة المكون ، وذكاء العاكس ، وأداء السلامة من التثبيت الكهروضوئية للشرفة. من "شرفة واحدة واحدة ولوحان" إلى جيل جديد من أنظمة المنتجات مع التشغيل الذكي والصيانة ، والمراقبة عن بُعد ، وتآزر تخزين الطاقة ، يتجه تصاعد الشرفة الكهروضوئية نحو مستقبل أكثر ذكاءً وأكثر أمانًا وأكثر شمولاً.

التصميم الأساسي لنظام الأقواس الجديد

لجعل الشرفة الحضرية حقًا "حدود" من الطاقة النظيفة ، ليس فقط الحاجة إلى الوحدات الكهروضوئية الفعالة ، ولكن يجب أيضًا الاعتماد على منصة تثبيت مرنة ومستقرة وخفيفة الوزن وآمنة - هذه هي قيمة التثبيت الكهروضوئية للشرفة. على عكس الأقواس التقليدية الكهروضوئية التي تعتبر بشكل أساسي للهياكل الكبيرة الحاملة للواحد على الأسطح والأرض ، تواجه التثبيت الكهروضوئية الشرفة بيئة شرفة حضرية ضيقة ومعقدة ومتغيرة ، لذلك هناك اختلاف أساسي في مفهوم التصميم والتنفيذ الهندسي.

بنية معيارية: الربط المرن للتكيف مع شرفات مختلفة

يعد التصميم المعياري مفهومًا رئيسيًا لتحسين كفاءة التثبيت والقدرة على التكيف في الهندسة الحديثة. يعني الهيكل المعياري الذي تم تبنيه بواسطة تثبيت الشرفة الكهروضوئية أنه يمكن تجميع النظام بأكمله أو توسيعه أو تخفيضه وفقًا لحجم وشكل وتثبيت متطلبات شرفات مختلفة مثل "اللبنات الأساسية".

هذا لا يجلب فقط مرونة تخصيص عالية للغاية ، ولكن أيضًا يجعل الإنتاج الموحد للمنتجات ممكنًا ، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التصنيع والنقل. في الوقت نفسه ، عادةً ما يتم تجهيز المكونات المعيارية مع واجهات مسبقًا وموصلات ثابتة. حتى غير المحترفين يمكنهم إكمال التجميع والتصحيح في وقت قصير باستخدام أدوات بسيطة ، مما يبسط بشكل كبير عملية التثبيت.

بالإضافة إلى ذلك ، تكمن ميزة النموذج في قابلية إعادة الاستخدام والتنقل القابل للفصل. بالنسبة للمستأجرين أو السكان على المدى القصير ، لم تعد الشرفة الكهروضوئية "استثمارًا ثابتًا" ، ولكن مجموعة من الأصول الخضراء التي يمكن أخذها وإعادة استخدامها. بعد الانتقال ، يجب إعادة تجميعها فقط وفقًا لهيكل الشرفة الجديدة ويمكن استخدامها مرة أخرى.

مادة خفيفة الوزن: التوازن بين القوة العالية والسلامة الحضرية

نظرًا لأن مساحة الشرفة قريبة من البيئة المعيشية وقدرة الحمل الهيكلية محدودة ، يجب أن يكون تصاعد الشرفة الكهروضوئية خفيفًا وقويًا ، دون زيادة العبء على الشرفة مع ضمان السلامة. لهذا السبب ، تستخدم المنتجات السائدة الحالية في الغالب سبيكة الألومنيوم عالية القوة أو الصلب المجلفن الساخن الساخن المقاوم للصدأ كمادة رئيسية.

تشمل مزايا أقواس سبائك الألومنيوم:

*الوزن الخفيف: الكثافة ليست سوى ثلث الكثافة من الصلب ، مما يقلل بشكل كبير من حمولة الشرفة ؛

* مقاومة تآكل قوية: مناسبة للبيئات الخارجية الرطبة والممطرة ؛

* قوة يمكن التحكم فيها: تعزيز القوة الهيكلية من خلال تصميم الملف الشخصي لضمان الاستقرار على المدى الطويل ؛

* المظهر الجميل: السطح ناعم بعد علاج الأنود ، وهو أكثر تنسيقًا مع أسلوب الشرفة الحديث.

مزايا الأقواس الفولاذية المقاومة للصدأ هي:

* الاستقرار الهيكلي العالي للغاية: مناسبة لمقاومة أحمال الرياح شاهقة ؛

* حياة الخدمة الطويلة: يمكن للطبقة المجلفنة أن تمنع الصدأ والأكسدة بشكل فعال ؛

* التكلفة التي يمكن التحكم فيها: مناسبة للمستخدمين الذين لديهم متطلبات اقتصادية عالية.

يمكن اختيار نوعين من المواد بمرونة وفقًا لاحتياجات المستخدم وبيئة المناخ والميزانية. حتى أن بعض الأنظمة المتطورة تستخدم مواد مركبة من ألياف الكربون لزيادة تحسين القوة والجمال ، وتعزيز PV شرفة تتصاعد لتكون أخف وزنا وأقوى وأكثر ملاءمة للبيئة.

التكيف متعدد المسند: التكيف مع مختلف الشرفة والجدران

تختلف أشكال شرفة المباني السكنية الحضرية اختلافًا كبيرًا. قد تكون شبه مغلقة ، مع حاويات زجاجية ، أو مع درابزين ناتئ أو منصات مضمنة. لذلك ، فإن أحد التحديات الأساسية لتركيب الشرفة الكهروضوئية هو تحقيق القدرة على التكيف العالي مع السيناريوهات المتنوعة.

من أجل مواجهة متطلبات التثبيت المعقدة هذه ، عادة ما تحتوي أنظمة شرفات الشرفة المتقدمة على ميزات التصميم التالية:

1. أساليب إصلاح multiple اختيارية

يمكن توصيله بأمان بهياكل مثل درابزين الشرفة والجدران والأرضيات وحواف فراش الزهور من خلال البراغي والمشابك والمقاطع على شكل حرف U والأقدام القابلة للتعديل ، وما إلى ذلك. تدعم بعض الأنظمة تصميمًا خاليًا من اللكم ، وهو مناسب بشكل خاص للسيناريوهات التي لا يُسمح بها للتغييرات في بنية المبنى ، مثل الإسكان المستأجر أو الإسكان التجاري العالي.

2. adpapt لزوايا واتجاهات مختلفة

يمكن للقوس أن تعدل زاوية الميل واتجاه الدوران لتتناسب مع الشرفات مع توجهات مختلفة في الجنوب الشرقي والشمال الغربي والشمال الشرقي لتحسين استخدام الضوء. تحتوي بعض الأنظمة على مفاصل مضمنة للضوء أو هياكل قفل التروس ، ويمكن للمستخدمين ضبط زاوية المكونات وفقًا لأشعة الشمس الموسمية لزيادة تحسين كفاءة توليد الطاقة.

3. مقبول مع التثبيت الرأسي والمائل

لا يمكن تثبيته أفقياً على حديدي الشرفة فحسب ، بل يدعم أيضًا طرقًا متعددة للتثبيت مثل مرفق الجدار العمودي وملف النافذة المائلة ، ويمكن تحويله إلى "محطة طاقة صغيرة خارجية" لتنشيط الشرفة والواجهة بالكامل.

4.co-curnged مع الوحدات النمطية الكهروضوئية الفائقة

تم تصميم العديد من تركيبات الشرفة الكهروضوئية في السوق حاليًا للوحدات النمطية الرقيقة والخفيفة الوزن ، والتي هي أرق من النوافذ الزجاجية العادية وأخف وزنا ، مما يضمن عدم وجود شعور بالقمع على الشرفة. في الوقت نفسه ، تحتوي هذه الوحدات على نقل ضوئي أقوى وأكثر ملاءمة للحفاظ على احتياجات التهوية وإضاءة الشرفة.

يمكن أن يولد كل جدار الكهرباء: سيناريوهات تثبيت مرنة

عندما نتحدث عن توليد الطاقة الضوئية ، غالبًا ما يكون رد الفعل الأول "سقفًا" - لوحات شمسية مرتبة بدقة مشرقة في الشمس. ومع ذلك ، في المدن التي يكون فيها كل شبر من الأرض قيمة ، ليس من السهل الحصول على "سقف توليد الطاقة" التقليدي. غالبًا ما تجعل المباني السكنية الشاهقة والمجتمعات الكثيفة والمباني ذات حقوق الملكية المعقدة السطح الخلايا الكهروضوئية شاقة.

صعود الشرفة الكهروضوئية يكسر هذا الحد من الفضاء. من خلال أنظمة الأقواس الجديدة ومكونات الوزن الخفيف للغاية ، قد تصبح كل جدار تقريبًا ، وكل شرفة ، وحتى مساحة الحافة خارج النافذة "موقعًا جديدًا" لتوليد الطاقة. هذا ابتكار تفكيك لنظام الطاقة الحضرية - تحويل المساحة الرأسية من "تجاهل" إلى "تنشيط".

يمكن تحقيق توليد الطاقة في اتجاهات مختلفة: لا تدع الشمس تضيع الجدار

غالبًا ما يتم نشر أنظمة الكهروضوئية التقليدية فقط في الاتجاه الجنوبي لمتابعة أقصى قدر من كفاءة استخدام أشعة الشمس. ولكن بالنسبة للشرفة الكهروضوئية ، فإن الأمر لا يتعلق فقط بتوليد الطاقة إلى الحد الأقصى ، ولكن أيضًا زيادة المساحة والمرونة المتاحة. يسمح نظام الأقواس الجديد وتصميم المكون حتى الجدران التي تواجه الشمال والشرق والغرب أن يكون لها قيمة لتوليد الطاقة.

هذا بسبب ثلاثة عوامل فنية:

1. تصميم الزاوية القابلة للضغط

يدعم نظام الأقواس الحديثة دوران وحدات الكهروضوئية ضمن نطاق زاوية معين ، مثل التعديل من الجدار العمودي إلى ميل 30 درجة ، وذلك لتلقي ضوء مائل بشكل أفضل وتعويض العيوب الخفيفة للشرفات غير الجنوبية.

2. الكفاءة عالية أحادي البلورة بيرس أو N-type وحدات

لا يزال بإمكان الجيل الجديد من الوحدات الكهروضوئية عالية الكفاءة الحفاظ على معدل تحويل مرتفع في بيئات الضوء الضعيفة والضوء المنتشرة. حتى لو كانت الشمس منحازة إلى الشرق في الصباح وهي منحازة إلى الغرب في فترة ما بعد الظهر ، يمكن تجميع توليد الطاقة الكبير طوال اليوم.

3. العاكس الخاص بالتشويش والنظام الدقيق

يمكن للعاكس الذكي ضبط طاقة الإخراج تلقائيًا وفقًا لظروف الإضاءة لكل مكون. حتى لو لم يتم إضاءة لوحة كهروضوئية واحدة فقط ، فلن يتم "سحب" توليد الطاقة بواسطة مكونات أخرى. هذه هي أهمية نظام "المخلف الدقيق". إنه يجعل خطة توليد الطاقة لقطعة واحدة على الجدار الشرقي وقطعة واحدة على الجدار الغربي لها فوائد عملية.

الشرفة - من زاوية ترفيهية إلى "محطة طاقة صغيرة"

الشرفة هي واحدة من المساحات القليلة في المساكن الحضرية التي يمكنها الاتصال مباشرة بالعالم الخارجي. في الماضي ، كان مكانًا لتجفيف الملابس ، وشرب الشاي ، والزهور المتنامية ، ولكن الآن ، أصبحت الشرفة الأنسب "البؤرة الاستراتيجية" لنشر الخلايا الكهروضوئية.

مواقع التثبيت متعددة المستويات:

*شرفة درابيل: يمكن تعليق الأقواس الأفقية لتثبيت وحدات 1-2 دون التأثير على مجال الرؤية ؛

* الحافة العلوية من الشرفة: استخدم أقواس على شكل حرف L أو مائل لتكشف الوحدات النمطية إلى الخارج بزاوية معينة ؛

* الجدار الجانبي للشرفة: مناسبة بشكل خاص لترتيب وحدات خفيفة الوزن بشكل خاص لتشكيل "جدار ستارة الكهروضوئية" ؛

* سرير الزهرة أو موضع تكييف الهواء: تم تحويله إلى أساس تركيب القدم لاستخدام البقعة العمياء للمساحة ؛

لا سيما في الشرفة التي تواجه الجنوب ، لا يمكن للوحدات أن تولد الكهرباء فحسب ، بل تلعب أيضًا دور Sunshade ، وعزل الحرارة ، وتعزيز خصوصية الشرفة ، مما يقتل عصفورين بحجر واحد ، وتحول الشرفة حقًا من "منصة عرض" إلى "منصة وظيفية".

الحافة خارج النافذة: المساحة الصغيرة لديها أيضًا استخدامات رائعة

قد لا يكون لدى العديد من السكان شرفة ، ولكن فقط نافذة. لكن هذا لا يعني أنهم لا يستطيعون المشاركة في اتجاه الشرفة الكهروضوئية. ظهر نوع من الأجهزة المعلقة الصغيرة المصممة لـ "Edge Space خارج النافذة" في الجيل الجديد من أنظمة الأقواس. وتشمل الميزات الرئيسية:

*لا حاجة لكمة الثقوب ، لا أضرار للهيكل ، مثبتة على حافة النافذة أو الحافة السفلية من خلال خطافات قابلة للتعديل ؛

* تصميم المكون الرفيع للغاية ، فإن سمك أقل من نصف المكونات التقليدية فقط ، مما يضمن السلامة ؛

* تصميم قابل للطي أو صاخب ، مناسب للاستخدام المؤقت أو النشر المرن من قبل المستأجرين ؛

هذا الجهاز مناسب للمستخدمين مثل مهاجع الطلاب والمجتمعات القديمة والسكن المستأجر على المدى القصير. حتى لو لم يكن هناك سوى موقع تثبيت 0.5 متر مربع ، فيمكنه "إدراج ورقة كهروضوئية".

الواجهة الخارجية الكهروضوئية: يمكن أن يولد بناء الجلد أيضًا الكهرباء

من خلال تطوير مفهوم بناء التكامل الكهروضوئي ، بدأ المزيد والمزيد من المباني الحضرية في استكشاف طرق لتحويل الجدار الخارجي مباشرة إلى منصة إنتاج الطاقة. في مجال الشرفة الكهروضوئية ، يتم ترقية هذه الفكرة إلى النهاية المدنية بطريقة صغيرة ومنخفضة التكلفة.

أبرز التصميم في مزيج من الأقواس والجدار الخارجي:

* شريحة التثبيت الرأسية: قم بتوصيل الوحدة النمطية الكهروضوئية بالجدار الخارجي مثل اللوحة ، والتي يمكن أن تولد الكهرباء وزينة ؛

* حائط الستار المدمج: تصميم متكامل مع الجدار الخارجي الزجاجي أو المعدني لتحقيق توليد الطاقة غير المرئي ؛

* مزيج وحدة زجاجية مزدوجة: لها خصائص شفافة ، ولا تمنع الضوء ، ولها تأثير جميل ؛

إن الترويج لهذا النوع من النظام لا يحسن وظائف المبنى فحسب ، بل يعزز أيضًا "الصورة الخضراء" للمباني الحضرية. يمكن توقع أنه في المستقبل ، قد تصبح واجهات الشقق الشاهقة ومباني المكاتب والمناطق السكنية القديمة جزءًا من وسيط توليد الطاقة.

تمديد قيمة سيناريوهات التطبيق المرنة

يمكن أن يولد كل جدار الكهرباء ، مما يعني أننا ننتقل من "الطاقة المركزية" إلى عصر "الطاقة الموزعة". الشرفة الكهروضوئية هي جسر عملية التحول هذه:

* بالنسبة للأسر الفردية: يعني انخفاض فواتير الكهرباء واستقلال أكبر ؛

* بالنسبة للمناطق السكنية القديمة: هذا يعني الترقية إلى المجتمعات الخضراء دون تجديد الأسطح ؛

* بالنسبة لإدارة الطاقة الحضرية الإجمالية: يعني التحسن التدريجي لشبكات تزويد الطاقة الموزعة القابلة للرقابة ، مما يساعد على تقليل حمل الشبكة وتحسين قدرات تنظيم الذروة في الوادي ؛

هذا ليس فقط إعادة بناء هيكل الطاقة ، ولكن أيضًا الابتكار في أنماط حياة السكان.

سر تحسين كفاءة توليد الطاقة: تصميم قابل للتعديل الزاوية

نعلم جميعًا أن زاوية ضوء الشمس تحدد مباشرة كفاءة توليد الطاقة للوحدات النمطية الكهروضوئية. إذا كنت ترغب في "أشعة الشمس" المزيد من الكهرباء ، فيجب عليك صنع الألواح الشمسية بشكل عمودي على اتجاه ضوء الشمس قدر الإمكان. بالنسبة للخلايا الضوئية التقليدية على السطح ، يتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق إعداد زاوية لمرة واحدة أثناء التثبيت ، ولكن في مساحة صغيرة مثل الشرفة ، فإن الزاوية الثابتة ليست دائمًا الخيار الأفضل.

لذلك ، أصبح التصميم القابل للتعديل زاوية الابتكار الرئيسي في نظام تثبيت الشرفة الكهروضوئية . لا يسمح للمستخدمين فقط بضبط زاوية الميل للوحدة وفقًا للموسم أو الاتجاه ، ولكن يمكنهم أيضًا التقاط ضوء الشمس إلى أقصى حد في البيئة المعقدة للمباني الحضرية بأكثر الطرق مرونة ، وبالتالي تحسين كفاءة توليد الطاقة بشكل كبير.

لماذا الزاوية مهمة جدا؟

تتغير الشمس "ارتفاعها" على مدار العام وتتحرك طوال اليوم. زاوية ضوء الشمس معتدلة في الربيع والخريف ، وارتفاع في الصيف ، ومنخفضة في فصل الشتاء. في نظام الطاقة الكهروضوئية ذات الزاوية الثابتة ، إذا كانت زاوية الميل تنحرف كثيرًا عن زاوية الإشعاع الشمسي ، فسوف يؤدي ذلك إلى انخفاض في الضوء الفعال وانخفاض كفاءة توليد الطاقة.

توضح البيانات أنه لكل 10 درجات انحراف عن الزاوية المثلى ، تنخفض كفاءة توليد الطاقة بنحو 3 ٪ \ ~ 5 ٪ في المتوسط ​​؛ إذا كان يمكن الحفاظ على الزاوية المثلى على مدار العام ، يمكن زيادة إجمالي توليد الطاقة بنسبة ** 10 ٪ \ ~ 25 ٪ ** ، وهو مكسب كبير للغاية لنظام الشرفة الصغيرة.

هيكل ومبدأ القوس القابل للتعديل الزاوية

تستخدم القوس القابل للتعديل الزاوية بنية ميكانيكية محددة لتمكين المكون من التدوير أو الإمالة بمرونة في نطاق معين.

تشمل التصميمات الشائعة:

1. قوس قفل

يمكن ضبط زاوية الميل في وحدات من 10 درجات عن طريق ضبط نقطة ارتكاز بمقياس من نوع التروس. بعد التعديل ، يكون الهيكل مستقرًا ولديه مقاومة جيدة للرياح.

2.Multi-Hole Pin Bracket

تحتوي القوس على ثقوب متعددة ، ويمكن للمستخدمين إدراج دبابيس لإصلاحها في الزاوية المقابلة حسب الحاجة. المزايا هي البساطة والتكلفة المنخفضة.

3. بنية ضبط زاوية السكك الحديدية

يمكن أن تحقق مزيج من قضبان دليل الانزلاق وقضبان التكيف الحلزونية تعديل زاوية مستمرة ، وهو مناسب للتطبيقات الراقية الحساسة للضوء.

4. ميكروغرام تتبع الضوء (عدد صغير من النماذج الراقية)

استخدم أجهزة استشعار الضوء لضبط الزاوية في الوقت الفعلي ، على غرار "عباد الشمس" ، ولكن التكلفة مرتفعة ولم يتم الترويج لها على نطاق واسع في مشاهد الشرفة المنزلية.

تأخذ هذه التصميمات في الاعتبار قيود المساحة للشرفة. على أساس ضمان بنية الضوء وسهولة التشغيل ، يتم تعظيم راحة تعديل المستخدم واستقرار النظام.

كيفية ضبط الزاوية وفقًا للموسم؟

قاعدة بسيطة من الإبهام هي:

أفضل زاوية الميل ≈ خط العرض المحلي ± زاوية تصحيح موسمية

بالنسبة للشرفات التي تواجه الجنوب ، يكون هذا التعديل فعالًا جدًا ؛ بالنسبة للشرفات من الشرق أو الغرب ، يمكن ضبط الزاوية والاتجاه لتحسين زاوية استقبال الضوء في الصباح أو بعد الظهر.

حتى إذا تم تعديله فقط مرتين فقط في السنة ، فيمكنه تحقيق متوسط ​​لتوليد الطاقة السنوي لأكثر من 10 ٪ ، خاصة في الشمال أو المناطق التي تتغير في الضوء ، تكون هذه الفائدة أكثر أهمية.

كيف يعمل المستخدمون العاديون؟

كثير من الناس يقلقون: أنا لست كهربائيًا ، هل يمكنني تشغيل هذه الأقواس؟ في الواقع ، صممت أنظمة التثبيت الكهروضوئية الشرفة الحديثة آلية ضبط الزاوية لتكون بسيطة للغاية ، ويمكن للمستخدمين العاديين القيام بذلك بأنفسهم:

يتطلب ضبط الزاوية فقط مفتاح الربط أو أداة سداسية ، ووقت التشغيل في غضون 10 دقائق ؛

تم تجهيز الدليل بدليل زاوية ، حتى مع وجود مقياس ومخطط زاوية موسمية موصى به ؛

توفر بعض الشركات "حزم خدمة ضبط الزاوية الموسمية" ، حيث يزور الفنيون المحترفون مرتين إلى ثلاث مرات في السنة لتحسين زاوية الميل للمستخدمين بانتظام. هذا امتداد خدمة مدروس لكبار السن أو السكان الذين ليسوا مناسبين للقيام بذلك.

الأهمية العملية لمطاردات "الضوء" الحضري

في أنظمة الشرفة الحضرية الكهروضوئية ، تكون مساحة كل مكون محدودة ، لذلك من المهم للغاية الضغط على أقصى كفاءة توليد الطاقة في "منطقة الوحدة". يوفر التصميم القابل للتعديل زاوية فقط إمكانية هذا التعديل الجيد.

*للأفراد: يعني عائدات أعلى وفترات استرداد أقصر ؛

* بالنسبة للنظام: يعني الاستقرار والكفاءة الشاملة ؛

* بالنسبة لشبكة الطاقة الحضرية: يعد تحسين قدرة توليد الطاقة لكل محطة صغيرة رابطًا أقوى في نظام الطاقة الموزع ؛

وبعبارة أخرى ، فإن ضبط الزاوية ليس مجرد تفاصيل فنية ، ولكن أيضًا مظهر من مظاهر إدارة الطاقة الحضرية.

لا تقلق على المباني الشاهقة في المدن: تصميم أمان مضاد للرياح ومضادة للسقوط

في المدن ذات المباني الطويلة ، يتوق العديد من السكان إلى تجربة شرفة الكهروضوئية ، ولكن غالبًا ما يتم إيقافها بسبب مشكلة عملية: الرياح الشاهقة قوية ، هل ستتم تفجير الألواح الشمسية؟ هل هي آمنة؟

هذا مصدر قلق معقول للغاية. كلما ارتفعت الأرضية ، زادت سرعة الرياح ، وكلما زادت المنطقة المعرضة للرياح في واجهة المبنى. بمجرد عدم إصلاحها بحزم ، لن تتلف المعدات نفسها فحسب ، بل قد تتسبب أيضًا في حوادث سلامة خطيرة. خاصة في المناطق الرياح أو المناطق ذات الأعاصير المتكررة ، أصبحت القدرات المضادة للرياح ومضادة السقوط لنظام الشرفة الكهروضوئية هي الاعتبارات الأساسية.

لحسن الحظ ، مع تطوير التكنولوجيا وتحسين المعايير ، فإن نظام تصاعد الشرفة الكهروضوئية الجديد قد تم دمجه منذ فترة طويلة في "السلامة" في تصميمه ، ومن خلال مجموعة متنوعة من التفاصيل الهيكلية وتحسين المواد ، يضمن أنه يمكن أن يكون مستقرًا مثل جبل حتى في بيئة المدينة الشديدة.

ما هو حجم ضغط الرياح ارتفاع الارتفاع؟

دعونا أولاً نلقي نظرة على البيانات: في ظل الظروف الجوية العادية ، يمكن أن تكون سرعة الرياح على الطوابق التي تزيد عن 10 نسبة بنسبة 30 ٪ ~ 50 ٪ من الأرض ؛ في الرياح القوية ، يمكن أن يصل ضغط الرياح الفوري على المباني التي تزيد عن 20 طابقًا إلى 400 ~ 800 PA أو حتى أعلى. هذا يعادل قوة الشد المستمرة من 40 \ ~ 80 كجم لكل متر مربع. إذا كان الهيكل غير مستقر ، فهناك خطر السقوط.

لذلك ، عند تصميم نظام الشرفة الكهروضوئية ، من الضروري البدء من الجوانب الثلاثة للمواد والهيكل وطريقة الاتصال لضمان أن لديها القدرة على مقاومة ضغط الرياح والهبوط لفترة طويلة.

نظام قفل الرياح: اجعل القوس "ضيقًا وغير فضفاض"

في الحديثة نظام تثبيت الشرفة الكهروضوئية S ، يتم تقديم هيكل قفل الرياح (قوس قفل الرياح) بشكل عام. إنها آلية تثبيت متعددة وتثبيط لضمان ألا تهتز المكونات أو ترفعها أو تنزلق تحت عمل الرياح.

تشمل التصميمات الشائعة:

*قفل شريط الضغط مزدوج الطبقة: يتم إصلاح الأجزاء العلوية والسفلية من إطار المكون مع شرائط الضغط ، والتي لا تضغط فقط على اللوحة ، ولكن أيضا تعزيز ثبات الإطار الكلي ؛

* الإبزيم الميكانيكي لعض الأسنان: يتم توصيل شعاع القوس الرئيسي وذراع التثبيت من خلال "هيكل العض" ، ويتم ضغط القفل أكثر إحكاما وإحكام في ظل ظروف الرياح القوية ؛

* مزيج غسالة نابض مضاد للوزن: استخدم السحابات مع أداء مقاوم للصدمات ، والذي ليس من السهل تخفيفه حتى مع الاهتزاز طويل الأجل ؛

* بنية المفصلات غير المرئية: يتم تضمين بعض أقواس الزاوية القابلة للتعديل مع المفصلات من خلال العمود الدوار ، ويتم تعيين حربة ، والتي من السهل ضبطها وتضمن قوة التثبيت.

يشبه مفهوم تصميم هذه الهياكل أجزاء جناح الطائرات أو موصلات الجسر ، مما يضمن عدم وجود تخفيف أو كسر في نقطة تركيز الإجهاد ، وبالتالي مقاومة الضغط المستمر بشكل فعال وتأثيره المفاجئ الناجم عن رياح قوية.

جهاز مضاد للسقوط: ضمانات متعددة ، لا مخاطر خفية

بالإضافة إلى حماية الرياح ، من الضروري أيضًا منع "السقوط". خاصة في المباني الشاهقة ، بمجرد تثبيت المعدات الكهروضوئية المثبتة على الشرفة ، ستكون العواقب كارثية. لذلك ، فإن الأنظمة الحديثة لديها عمومًا آلية حماية ثانوية لمكافحة السقوط.

تتضمن المكونات الأساسية:

* كابل مضاد للسقوط من الفولاذ المقاوم للصدأ: يتم توصيل كل لوحة أو قوس ضوئي بجسم الشرفة من خلال كابل من الفولاذ المقاوم للصدأ. حتى إذا تم تخفيف التثبيت الرئيسي عن طريق الخطأ ، فقد يلعب أيضًا دور "حبل أمان" لمنع السقوط.

* نظام الخطاف الذاتي: على غرار هيكل الخطاف الذي يستخدمه عمال الارتفاع العالي ، فإنه يحبس تلقائيًا على شرفة الدرابزين أو بنية الجدار عند تثبيت المكون. بمجرد أن يتغير الحمل ، فإنه يغلق تلقائيًا لتعزيز السلامة الزائدة.

* الحد من تصميم الترباس: يتم تعيين جهاز الحد في نهاية التثبيت لمنع الانزلاق الكلي حتى لو تم تعويض الموضع بسبب الشيخوخة الهيكلية أو الزلزال.

هذه "الهيكل الرئيسي للهيكل المضاد للسقوط" آلية التأمين المزدوجة قريبة من مفهوم السلامة لنظام حبل التسلق إلى حد ما. حتى لو حدث الأسوأ ، فلن يسقط عن نطاق السيطرة.

المواد الخفيفة هي أيضًا مفتاح السلامة

لا تعتقد عن طريق الخطأ أن "الثقيلة آمنة". في سيناريوهات الاستخدام الشاهقة ، تعد المواد الخفيفة الوزن والعالية القوة خيارًا أكثر منطقية. في الوقت الحاضر ، يستخدم تركيب الشرفة الكهروضوئية السائدة في الغالب المواد التالية:

* سبيكة الألومنيوم عالية القوة (مثل 6063-T5): كثافة منخفضة ، قوة عالية ، مقاومة جيدة للصدأ ، مناسبة للتعرض طويل الأجل للبيئة الخارجية ؛

* الفولاذ الكربوني المجلفن الساخن: بعد علاج خاص لمكافحة التآكل ، يتمتع كل من مزايا الوزن والقوة ويستخدم على نطاق واسع في الإطار الحامل للحمل الرئيسي ؛

* السحابات الفولاذ المقاوم للصدأ: القدرة القوية للغاية لمكافحة التآكل ، والأجزاء الرئيسية ليست سهلة الصدأ والتجريد ؛

من خلال مزيج من اختيار المواد والتحسين الهيكلي ، يمكن لنظام الشرفة الكهروضوئية الحفاظ على القوة مع تجنب الأحمال الإضافية غير الضرورية على المبنى ، وهو توازن بين السلامة والتطبيق العملي.

كل من الجماليات والعملية: تكامل معماري قوي

مع دخول الألواح الكهروضوئية للشرفة حياة سكان المناطق الحضرية ، بالإضافة إلى كفاءة توليد الطاقة وسلامة التثبيت ، فإن "كتلة عثرة" أخرى لا يمكن تجاهلها هي مشكلة المظهر.

في المدن الحديثة التي تكون فيها كل شبر من الأراضي قيمة وعلم الجمال متنوعون ، لم يعد الناس راضين عن التثبيت الواسع لـ "Wime Works". الشرفات ليست فقط أماكن لتجفيف الملابس وزرع الزهور والنباتات ، ولكن أيضًا نوافذ للأشخاص الذين يواجهون الطبيعة في الحياة الحضرية. قد يُنظر إلى نظام الكهروضوئي الذي يدمر واجهة المبنى ويمنع الضوء على أنه "عبء" من قبل السكان حتى لو كان يولد الكهرباء بكفاءة.

من "النمط الصناعي" إلى "اللغة المعمارية"

غالبًا ما تنشأ أنظمة شرفة الكهروضوئية المبكرة من المشاهد الصناعية ، وتتابع القوة والوظيفة ، ولكن تجاهل التجربة البصرية للبيئة السكنية. الإطار الصلب الكثيف ، والأسلاك الفوضوية ، والمكونات المكشوفة ، ليست فقط قبيحة ، ولكنها غالبًا ما تؤدي إلى انسداد الممتلكات أو نزاعات الحي.

من أجل حل هذه المشكلة ، تقدم أنظمة شريحة الكهروضوئية الحديثة تدريجياً "اللغة المعمارية":

* الخطوط البسيطة وهيكل الضوء: يميل الشكل العام إلى الحد الأدنى ، وتجنب الهياكل المتقاطعة المعقدة ، بحيث لا يمكن للناس أن يخبروا من مسافة "هذا نظام كهروضوي" ؛

* تصميم مخفي وشريط الضغط: عن طريق إخفاء نقاط الاتصال وألواح الضغط ، يتم الاحتفاظ بمظهر نظيف وأنيق ؛

* معالجة ألوان موحدة: يستخدم سطح الأقواس الرمادي غير اللامع والأبيض الفضي والأسود وغيرها من الألوان القريبة من واجهة المبنى ، والتي ليست مفاجئة ولا تهيمن ؛

* قم بتناسب هندسة الشرفة: وفقًا لنسبة عرض الشرفة المشتركة ، وسمك الدرابزين ، ونمط الزاوية وأشكال القوس المسبق الأخرى ، يمكن "دمجها" بعد التثبيت.

يعد هذا التحول من "لغة التصنيع" إلى "اللغة المعمارية" خطوة مهمة للشرفة الكهروضوئية للاندماج حقًا في أنماط حياة السكان.

تصميم قوس غير مرئي: معدات توليد الطاقة "تختفي"

من أجل تقليل الإحساس بالمعدات ، يتم اعتماد مجموعة متنوعة من مفاهيم التصميم "غير المرئية" في بنية القوس لجعل الجهاز الضوئي ضعيفًا بصريًا قدر الإمكان:

1 - تصميم مضمن الحافة المتفجرة: بعد أن يتم توصيل شعاع القوس الرئيسي إلى الدرابزين أو الجدار ، يتم طي الحافة في الهيكل الثابت ، ولا يوجد أي نتوء واضح تقريبًا من مسافة بعيدة.

2. هيكل عظمي خفيف الوزن: يتم إلغاء الطائرة الخلفية المختومة التقليدية ، ويتم اعتماد الهيكل المجوف لتقليل الوزن وتقليل الانسداد ، مما يجعل المكونات تبدو أكثر "شفافية".

3. صب متكامل متكامل: يتم دمج الكابلات والموصلات المكشوفة في الأصل في الهيكل العظمي للقوس ، ويتم تجنب "شعور غرفة الماكينة" الناجم عن الخطوط المكشوفة من خلال العبوة المتكاملة.

4. تحسين زاوية الإمالة المتماثلة: بالنسبة للشرفات ذات الاتجاهات المختلفة بين الشمال والجنوب والشرق الغربي ، يتم اعتماد تصميم غير متماثل لجعل زاوية الميل المكون أكثر طبيعية في الهيكل وتشكيل علاقة تمديد مستمرة مع الجدار.

لم تعد هذه التصميمات تجعل الشرفة الكهروضوئية "محطة توليد الطاقة معلقة خارج النافذة" ، ولكن جزءًا مخفيًا في مشهد الحياة ، مع مراعاة الوظيفة والجمال.

التكيف مع الألواح الكهروضوئية الفائقة: النحافة هي أيضًا نوع من الجمال

لا يكفي أن تبدو الدعامة جيدة ، ويجب على المكونات نفسها مواكبة ذلك. يستخدم الجيل الجديد من أنظمة الشرفة عمومًا الألواح الكهروضوئية الشفافة أو الشفافة أو السوداء بالكامل ، والتي تكون أقرب إلى "مواد البناء" بدلاً من "معدات توليد الطاقة" من حيث التعبير البصري.

مكونات زجاجية رفيعة فائقة (3 \ ~ 4 مم): يبلغ سمك المكونات التقليدية بنسبة 40 ٪ حوالي 40 ٪ ، والضغط البصري أقل بعد التثبيت ، وهو مناسب لدرابزين الشرفة أو الجدران ذات الكابضة.

المكونات الشفافة: بعض المناطق مضطرة بالضوء ، بحيث لا يزال بإمكان الشرفة الاحتفاظ بقنوات الضوء الطبيعية ، مع مراعاة وظائف الزراعة والتهوية والإضاءة.

المكونات السوداء المتكاملة: باستخدام إطارات أسود وطلاء غير عاكس ، يتم مطابقة الملمس المظلم بشكل مثالي تمامًا مع الزجاج الخارجي أو المعادن السكنية الحديثة.

بعد أن تتم مطابقة هذه المكونات مع القوس ، يشبه المظهر تقريبًا قطعة من الزجاج الزخرفي أو الريح ، بدلاً من "لوحة شمسية" تقليدية ، والتي يتم قبولها بسهولة أكبر من قبل السكان والممتلكات والمهندسين المعماريين.

التأثير الاجتماعي للتكامل المعماري

إن ترقية ظهور أنظمة الشرفة الكهروضوئية ليست مجرد قضية جمالية ، ولكنها أيضًا قوة دافعة عملية. لقد وجدت العديد من المشاريع التجريبية الحضرية:

* يتم تنسيق المظهر ، وقد زاد قبول السكان بنحو 60 ٪ ؛

* لم تعد إدارة الممتلكات تعارض بقوة ، وموقف دعم التثبيت أكثر إيجابية ؛

* بدأ المصممون المعماريون في التفكير بنشاط في الحل "المدمج" للمكونات الكهروضوئية ودمجها في بنية المبنى.

* بمجرد أن يتغير من "المكون الإضافي الخارجي اللاحق" إلى "جزء من المبنى" ، ستتمكن الخلايا الكهروضوئية الشرفة من الانتقال من التثبيت التلقائي على نطاق صغير إلى تخطيط حضري واسع النطاق.