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건축-시공

태양광 전지패널 (BIPV형) 어플리케이션이란?

by 꿈꾸는 건축가 2023. 9. 11.
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BIPV 및 건축용 태양광 패널 애플리케이션

태양광 발전 시스템은 최근 순수 유틸리티에만 기반을 둔 오랜 미적 감각에서 벗어났습니다. 이제 아름다운 태양광 패널로 건축 디자인이 향상되었습니다. 정면, 벽, 캐노피, 창문, 들판 및 지붕은 청정 에너지 통합을 위한 캔버스 역할을 합니다. 태양광 패널은 예전과 사뭇 다릅니다. 지속가능한 건축의 미래, BIPV가 여기에 있습니다.

태양광-지붕
태양광 패널 적용 지붕

BIPV란 무엇입니까?

BIPV는 Building Integrated Photovoltaics의 약자입니다. BIPV 태양전지판은 다양한 기능을 제공하는 건물이나 외피의 일부를 형성합니다. 이것이 거의 전부라고 보면 됩니다. BIPV 태양광 유리의 모양과 성능은 각 프로젝트에 맞게 고도로 맞춤화될 수 있습니다. 유리 색상도 맞춤화할 수 있어 완전히 새로운 건축용 태양광 설계 가능성을 열어줍니다.

 

BIPV와 건축용 태양광의 장점

건물 통합 PV 서비스는 건물에 대한 많은 문제를 해결합니다.  청정 에너지 생성과 같은 태양광 패널 등의 명백한 이점 외에도 BIPV는 벽이나 캐노피 위와 같이 사용되지 않는 공간에 태양광 전기를 설치할 수 있는 새로운 영역을 열어줍니다. 최신 BIPV는 또한 업계 최고의 UV, 적외선, 열 및 음향 특성을 제공합니다. 이 외에도 BIPV와 건축용 태양광 유리는 건축물에 독특하고 아름다운 미학을 만들어냅니다.

결정질-태양광
에드먼션 컨벤션 센터에 설치 결정질 태양광 유리

건축용 태양광 패널의 종류

건축 응용 분야를 위한 태양광 발전은 비정질 태양광과 결정질 태양광이라는 두 가지 주요 형태로 제공됩니다. 두 가지 유형의 건축용 태양광 유리는 다양한 최종 용도로 사용될 수 있지만 태양광 어레이 위치, 건물 요구 사항 및 원하는 외관에 따라 각각 고유한 장점이 있습니다. BIPV 태양광 유리는 표준 모양으로 제공되지만 프로젝트에 특정 모양이나 치수가 필요한 경우 사용자 정의할 수 있습니다.

결정질 실리콘

결정질 유리는 몇 가지 주요 차이점을 제외하면 대부분의 사람들이 태양광 패널을 생각할 때 생각하는 것과 더 유사해 보입니다. 표준 태양광 패널은 대부분 알루미늄 프레임과 흰색 또는 검은색 백시트로 구성됩니다. 백시트는 빛이 투과되지 않는 불투명한 제품을 만듭니다. 결정질 유리에는 투명한 유리 조각에 태양 전지가 정렬되어 있습니다. 유리 내 셀의 크기와 간격은 더 많은 빛이 통과하도록 하거나 건물의 태양광 유리 생성 가능성을 높이기 위해 맞춤화될 수 있습니다.

뒷면에서 전기를 생성하는 투명한 백시트가 있는 태양광 패널인 양면 모듈은 결정질 PV의 한 형태이며 다양한 태양광 설계 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 양면 모듈은 주요 목적이 구조적으로 통합하는 것이 아니라 모듈 후면의 지면 반사에서 더 많은 전기를 생성하는 것이기 때문에 별도의 클래스로 참조됩니다. 결정질 BIPV 태양광은 비정질 실리콘보다 효율이 높으므로 태양 에너지 생성을 극대화하려는 경우 사용해야 합니다. 크리스탈 유리의 독특한 외관은 많은 디자인 응용 분야에서 바람직합니다.

비정질 실리콘

비정질 실리콘은 전기를 생성한다는 점을 제외하면 일반 유리처럼 보입니다. 더 많은 전기를 생성하기 위해 유리를 더 어둡게(더 효율적으로) 만들거나 더 많은 빛이 통과할 수 있도록 더 밝게(덜 효율적으로) 만들 수 있습니다. 비정질 유리의 색상은 완전히 맞춤 설정할 수 있습니다. 예, 올바르게 읽으셨습니다. 착색된 태양광 유리를 얻을 수 있습니다. 건축가는 이제 검정색, 회색, 녹색, 파란색, 청동색, 금색, 적갈색, 주황색, 테라코타 및 기타 다양한 색상으로 태양광 발전 시스템을 설계할 수 있습니다.

 

건축용 태양광 발전 애플리케이션

건축가를 위한 BIPV와 태양광은 다양한 형태를 가지고 있습니다. 다음은 태양광 건축 설계의 잠재적인 응용 분야 중 일부입니다. 건축가를 위한 이러한 혁신적인 태양광 제품 각각은 결정질 또는 비정질 태양광 기술로 구현될 수 있으며 주거용 또는 상업용도의 태양광 유리 응용 분야에 사용할 수 있습니다.

태양광-천막
태양광 천막

태양광 파사드 및 클래딩

태양광 클래딩과 건물 정면은 BIPV의 가장 널리 사용되는 형태 중 하나입니다. 태양광 패널은 건물의 외부 층에 적합하거나 전체 외피를 형성할 수 있습니다. 두 응용 분야 모두 비정질 또는 결정질 태양광을 사용할 수 있습니다. 태양광 파사드 패널의 색상을 맞춤화하여 새로운 디자인 가능성을 열어줄 수 있습니다. 태양광 클래딩은 내부 광 투과가 필요하지 않은 경우 불투명 백시트가 있는 표준 태양광 패널을 사용할 수 있습니다.

태양광 캐노피 및 채광창

태양 에너지를 생성하는 캐노피와 채광창은 간이 차고, 파티오, 사무실 및 소매 구역에서 인기가 높아지고 있습니다.  

태양광 커튼월

커튼월은 상당한 태양광 발전을 위해 매우 넓은 표면적을 제공합니다. 수직 표면은 겨울철에 믿을 수 없을 정도로 잘 생산되며 눈이 쌓이는 것에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 컬러 태양광 패널은 커튼월과 정면의 특정 외관을 만드는 데 이상적입니다.

태양광 천막

차양은 수동적 및 능동적 태양 에너지를 모두 제공할 수 있습니다. 활성 태양 에너지는 BIPV 유리에서 발생하는 전기입니다. 수동형 태양 에너지는 그늘을 제공하는 패널과 관련된 열 획득/손실에서 비롯됩니다.  

지붕 위의 태양광

이는 상업용 건물에서 가장 널리 사용되는 태양광 발전 시스템 형태입니다. 이는 BIPV로 간주되지 않지만 가능하면 설계 단계에서 건축물에 태양광을 적용하는 것은 여전히 유용합니다. 지붕의 태양광 패널은 일반적으로 안정기가 설치되어 낮은 기울기로 고정됩니다. 시스템을 안정시키면 지붕 관통이 필요하지 않습니다. 낮은 기울기는 패널당 더 적은 에너지를 생산하지만 특정 지붕 영역에서 더 높은 태양광 발전 밀도와 더 많은 전체 에너지 생산을 허용합니다.

패널은 정남향으로 설치하거나 건물 윤곽선과 정렬되어야 합니다. 지붕에 장착된 태양광은 동서 방향을 향할 수도 있습니다. EW 장착은 낮은 기울기와 유사한 논리를 따릅니다. 즉, 패널당 생성되는 에너지는 적지만 지붕에 더 많은 패널을 배치하여 잠재적으로 더 많은 태양 에너지를 생성할 수 있습니다.

벽에 태양광

공간이 충분하다면 태양광은 벽에 수직으로 설치할 수 있습니다. 다시 한번 말하지만, 이는 건물 외피의 일부를 형성하지 않는 한 BIPV로 간주되지 않습니다. 벽걸이 시스템은 태양광을 이용한 간단하고 쉬운 건축 설계입니다.

 

BIPV의 장점은 무엇일까?

01.원가절감 효과
일반 태양열 시스템에 비해 통합형 태양광 발전의 가장 큰 장점은 BIPV 패널이 대체하는 건물의 일부를 건설하는 데 일반적으로 사용되는 건설 재료 및 노동 비용을 절감함으로써 초기 비용을 상쇄할 수 있다는 것입니다.

02.설계 측면 고려
BIPV 모듈은 크기, 색상, 모양 등에서 완벽하게 사용자 지정이 가능합니다. 따라서 건축가가 건물에 포함시킬 수 있는 궁극적인 요소이며 구조의 특성에 완전히 포함될 수 있습니다. 예를 들어 입구 아트리아 또는 마당에서 천창 시스템에 광전지를 사용하는 것은 태양 에너지를 사용하여 경제적일 수 있으며 동시에 흥미로운 설계 기능으로 사용됩니다.

03. 특정 요소로부터의 보호 역할
모듈은 햇빛으로부터 그늘을 제공하고 바람과 비로부터 보호하는 것뿐만 아니라 날씨로부터 보호할 수 있습니다. 또한 전기 저항기인 번개로부터 보호합니다.

04.단열재 역할
날씨가 추워지면(또는 더워지면), 환기가 되지 않는 BIPV 모듈은 모듈의 샌드위치 구조를 통해 단열재 역할을 합니다.

 

 

 

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