اطلاعات انرژی خورشیدی: فناوری بهره وری انرژی ساختمان و چشم انداز کاربرد و ساخت ساختمان های سبز خورشیدی

استفاده از فناوری انرژی خورشیدی راهی مهم برای دستیابی انسان به انرژی در آینده خواهد بود. در فعالیت های اجتماعی انسان ، استفاده از منابع زیرزمینی با کمبود معضلی روبرو شده است که قطعاً می تواند بقای انسان را تحت تأثیر قرار دهد. ساخت با انرژی خورشیدی راهی خواهد بود که کارساز خواهد بود. صرفه جویی در انرژی ساختمان به یک نگرانی عمده تبدیل شده است. جامعه امروز توجه زیادی به مصرف انرژی مهندسی ساختمان و مصرف طولانی مدت انرژی در استفاده از ساختمان دارد. بنابراین ، ضروری است که با توجه به نیازهای صرفه جویی در مصرف انرژی در طراحی ساختمان ، از فن آوری ساختمان انرژی خورشیدی استفاده کنیم.

استفاده از فناوری انرژی خورشیدی راهی مهم برای دستیابی انسان به انرژی در آینده خواهد بود. در فعالیت های اجتماعی انسان ، استفاده از منابع زیرزمینی با کمبود معضلی روبرو شده است که قطعاً می تواند بقای انسان را تحت تأثیر قرار دهد. ساخت با انرژی خورشیدی راهی خواهد بود که کارساز خواهد بود. صرفه جویی در انرژی ساختمان به یک نگرانی عمده تبدیل شده است. جامعه امروز توجه زیادی به مصرف انرژی مهندسی ساختمان و مصرف طولانی مدت انرژی در استفاده از ساختمان دارد. بنابراین ، ضروری است که با توجه به نیازهای صرفه جویی در مصرف انرژی در طراحی ساختمان ، از فن آوری ساختمان انرژی خورشیدی استفاده کنیم.

فناوری حرارتی خورشیدی بیشترین کاربرد را در صرفه جویی انرژی ساختمان دارد. در حال حاضر ، سیستم های تولید انرژی خورشیدی نرخ تبدیل فوتوالکتریک کم به انرژی خورشیدی دارند و از فناوری های آب گرم خورشیدی و گرمایش خورشیدی غیر فعال هستند. نور حرارتی و گرمای خورشیدی چین تا حد زیادی از بین رفته است و تبدیل ثانویه انرژی حرارتی "" "الکتریکی" "، توسعه سیستم آب در دهه 1980 آغاز شد ، اما ساده سازی انرژی خورشیدی باعث افزایش انرژی در روند تبدیل انتقال. این تلفات به سادگی به گرمایش آب خانگی تبدیل می شود ، در سطح کم کاربرد باقی می ماند و میزان استفاده از انرژی خورشیدی کمتر است. با توجه به وضعیت فوق ، سیستم آب گرم خورشیدی در اروپا عمدتاً به عنوان منبع حرارتی کمکی برای کار با سیستم انرژی متداول مورد استفاده قرار می گیرد. این طرح ادغام دیوارهای خورشیدی ، ماژول های فتوولتائیک و دیوارهای ساختمانی را پیشنهاد می کند. سیستم انرژی خورشیدی که تولید برق ، گرمایش ، تهویه و سازه های حفاظتی ساختمان را در حین تأمین آب گرم و زندگی و استحمام با هم ترکیب می کند ، تابش کف طبقه با دمای پایین خورشیدی نیز برای گرم کردن ساختمان است. . خارجی ترین لایه دیوار ، دیوار پرده فوتوالکتریک است ، اصل سیستم تبادل حرارت آمپر. ادغام با ساختمان به هدف و جهت توسعه سیستم گرمایش آب خورشیدی توسط سیستم هوای تازه یا محفظه تخلیه مستقیم که از طریق مجرای هوا در قسمت بالای تهویه هوا وارد می شود ، تبدیل شده است. و عملکرد عایق بندی ساختار محوطه به طور قابل توجهی بهبود یافته است.

1 مزایا و مزایای ترکیب انرژی خورشیدی با معماری

1.1 ترکیبی از فناوری خورشیدی و ساخت و ساز می تواند به طور م .ثر مصرف انرژی ساختمان را کاهش دهد.

1.2 انرژی خورشیدی با ساختمان ترکیب می شود. پانل ها و جمع کننده ها بر روی سقف یا سقف نصب شده اند ، که نیازی به اشغال زمین اضافی ندارد و باعث صرفه جویی در منابع زمین می شود.

1.3 ترکیبی از انرژی خورشیدی و ساخت و ساز ، نصب در محل ، تولید برق در محل و تأمین آب گرم ، نیازی به خطوط انتقال اضافی و لوله های آب گرم ، کاهش وابستگی به امکانات شهرداری و کاهش فشار بر ساخت و ساز شهرداری ندارد. .

1.4 محصولات خورشیدی فاقد سر و صدا ، میزان انتشار ، مصرف سوخت نیستند و به راحتی توسط مردم پذیرفته می شوند.

2 فن آوری صرفه جویی در انرژی برای ساختمان ها

صرفه جویی در مصرف انرژی ساختمان شاخص مهمی در پیشرفت تکنولوژی است و استفاده از انرژی جدید قسمت مهمی در دستیابی به توسعه پایدار ساختمان است. در شرایط فعلی ، پنج اقدام فنی زیر برای صرفه جویی در انرژی ساختمان انجام شده است:

2.1 سطح خارجی ساختمان را کاهش دهید. اندازه گیری سطح خارجی ساختمان یک فاکتور شکل است. تمرکز کنترل عامل شکل یک ساختمان ، طراحی مسطح است. وقتی صفحات و محدب بیش از حد وجود داشته باشد ، سطح ساختمان افزایش می یابد. به عنوان مثال ، در طراحی ساختمان های مسکونی ، اغلب مشکل باز شدن پنجره ها در اتاق خواب و حمام ها وجود دارد. از آنجا که پنجره های حمام به داخل هواپیما فرو رفته اند ، سطح خارجی ساختمان به طور نامرئی افزایش می یابد. علاوه بر این ، پنجره های خلیجی ، سکوهای خشک کن و سایر سازه ها برای صرفه جویی در انرژی وجود دارد. بسیار نامطلوب بنابراین ، هنگام طراحی یک هواپیما ، لازم است که عوامل مختلفی را به طور جامع در نظر بگیریم ، ضمن برآورده کردن عملکرد استفاده ، ضریب شکل ساختمان در یک محدوده مناسب کنترل می شود. علاوه بر این ، در مدل سازی نما ، کنترل ارتفاع لایه نیز بر فاکتور شکل ساختمان تأثیر می گذارد. در قرن بیست و یکم ، بسیاری از ساختمان های بلند مرتبه از ترکیبات مسطح و مستطیل مستطیل شکل استفاده می کنند که سطح خارجی ساختمان را کاهش می دهد و اندازه کلی آن هماهنگ است. همچنین ظاهر ساختمان را حفظ می کند و برای صرفه جویی در انرژی ساختمان مفید است. این نشان دهنده تفکر جدید مفاهیم طراحی معماری است.

2.2 به طراحی ساختار پاکت توجه کنید. مصرف انرژی و حرارتی ساختمان ها عمدتا در ساختار محافظ خارجی منعکس می شود. طراحی ساختار پاکت به طور عمده شامل: انتخاب ماده و ساختار سازه پاکت ، تعیین ضریب انتقال حرارت ساختار پاکت ، محاسبه ضریب انتقال حرارت متوسط ​​دیواره خارجی تحت تأثیر پل سرد و گرم اطراف ، شاخص عملکرد حرارتی ساختار پاکت و لایه عایق محاسبه ضخامت و غیره. افزودن ضخامت خاصی از مواد عایق حرارتی در خارج یا داخل دیوار خارجی برای بهبود عملکرد عایق حرارتی دیوار اندازه گیری مهمی برای صرفه جویی در انرژی است دیوار در این مرحله در حال حاضر ، بیشتر عایق های دیواری خارجی از تخته کف پلی استایرن ساخته شده است. در فرآیند ساخت ، با توجه به روش ساخت مواد عایق حرارتی ، اتصال و ثابت سازی تخته عایق حرارتی تقویت می شود و برای دستیابی به اثر عایق حرارتی از کیفیت لبه و پایین اطمینان حاصل می شود. در عین حال ، سقف بخشی است که بیشترین نوسانات گرما را دارد و اقدامات م effectiveثر برای افزایش اثر عایق و دوام لازم است.

2.3 کنترل منطقی نسبت سطح دیوار پنجره. درها و پنجره های خارجی نیز وجود دارد که با محیط طبیعی در تماس هستند. بسیاری از تجزیه و تحلیل ها و آزمایشات نشان داده است که درها و پنجره ها حدود 50٪ کل انرژی گرمایی مصرفی را تشکیل می دهند. طراحی صرفه جویی در انرژی درها و پنجره ها باعث کاهش چشمگیر اثرات صرفه جویی در انرژی می شود. مواد درب و پنجره با مقادیر مقاومت حرارتی بالا باید انتخاب شوند. امروزه ، بسیاری از مصالح قاب درب و پنجره معمولاً در قابهای فولادی با پوشش پلاستیکی ، قابهای آلیاژ آلومینیوم اتلاف گرما و شیشه های عایق پوشش داده شده با انتشار کم استفاده می شود. هواساز بودن پنجره باید خوب باشد و نسبت سطح دیواره پنجره باید با دقت کنترل شود. در شمال نباید پنجره های بزرگ و پنجره های خلیجی وجود داشته باشد ، و پنجره خلیج نباید در جهات دیگر استفاده شود. در عمل مهندسی ، بسیاری از ساختمانهای مسکونی از پنجره های بزرگ برای جلوه های نمای استفاده می کنند. درصورتي كه نتوان از سطح بزرگ پنجره كاسته شود ، بايد اقداماتي نيز انجام شود: اگر پنجره تا آنجا كه ممكن است در سمت جنوب چيده شود ، فن ثابت پنجره اضافه مي شود ، آب بندي قاب و مهره لبه فن محکم شده و محاسبه و محاسبه مطابق مقررات برای دستیابی به ساختمان انجام می شود. بهره وری کلی انرژی

2.4 تقویت اقدامات عایق حرارتی سایر قطعات. سایر قسمتهای اقدامات عایق حرارتی مانند کف ، کف ، اسلب و قطعات پل گرم و سرد برای عایق بندی حرارتی. تصفیه کف در داخل و خارج ساختمان در مناطق سرد و سرد ، نداشتن دیوار راه پله گرم کننده و پنجره انتقال نور ، درمان ورودی درب واحد ، تصفیه کف بالکن و پنجره درب. نیاز به توجه به این است: دری که با دنیای خارج مطابقت دارد باید درب عایق را انتخاب کند ، پنجره خلیج بیرونی باید از صفحه برداشت بالا و پایین و صفحه کناری و تمام صفحاتی که با خارج تماس می گیرند استفاده کند باید عایق بندی شده و در مصرف انرژی صرفه جویی شود. امروزه ، این ساختمان از نرم افزار طراحی مخصوص صرفه جویی در انرژی برای پاسخگویی به شاخص های مختلف حرارتی از طریق محاسبه جامع استفاده می کند. با توجه به شاخص حرارتی ، اقدامات ساختاری مربوطه باید انجام شود تا ساختمان به طور کلی نیازهای صرفه جویی در انرژی را برآورده کند.

2.5 سایر اقدامات صرفه جویی در مصرف انرژی را برای دستیابی به اهداف صرفه جویی در مصرف انرژی انجام دهید. علاوه بر این ، سایر اقدامات كنترل كننده صرفه جویی در انرژی مانند نصب كنتور حرارتی ، سوئیچ كنترل حرارت و غیره ، برای حفظ دمای متعادل نیز از روشهای ضروری برای كاهش مصرف انرژی است. در حقیقت ، محتوای اصلی صرفه جویی در انرژی ساختمان ، علاوه بر گرمایش و تهویه هوا ، باید شامل تهویه ، برق خانگی ، آب گرم و روشنایی باشد. اگر تمام انرژی الکتریکی خانگی از محصولات کم مصرف باشد ، پتانسیل صرفه جویی در انرژی حتی بیشتر نمایان می شود.

3 فناوری ساختمان خورشیدی

ساختمانهای خورشیدی را می توان به انواع فعال و منفعل تقسیم کرد. ساختمانهایی که از دستگاههای مکانیکی برای جمع آوری و ذخیره انرژی خورشیدی و تأمین گرما در اتاق در صورت لزوم استفاده می کنند ، ساختمانهای خورشیدی فعال نامیده می شوند. با توجه به شرایط آب و هوایی محلی ، از طریق استفاده از طرح بندی ساختمان ، پردازش ساخت و ساز ، انتخاب مواد حرارتی با عملکرد بالا ساختمان را قادر می سازد مقدار انرژی خورشیدی را جذب و ذخیره کند ، در نتیجه گرمایش ، تهویه مطبوع و تأمین آب گرم ، به نام ساختمانهای خورشیدی منفعل.

در چیدمان ساختمانهای خورشیدی باید سعی شود از ضلع بلند به عنوان جهت شمال به جنوب استفاده شود. سطح جمع کننده گرما را در جهت مثبت یا منفی 30 درجه قرار دهید. با توجه به شرایط و موقعیت هواشناسی محلی ، تنظیمات مناسب را برای دستیابی به بهترین قرار گرفتن در معرض آفتاب انجام دهید. گرمای دریافتی بین دیواره های جمع آوری گرما و ذخیره گرما نوعی ساختمان غیر فعال خورشیدی است. این از مشخصات گرمای تابش خورشید در جهت جنوب استفاده کامل می کند و یک پوشش بیرونی انتقال دهنده نور را به دیواره جنوبی اضافه می کند تا یک لایه هوا بین پوشش انتقال دهنده نور و دیوار ایجاد شود. به منظور حداکثر قرار گرفتن در معرض آفتاب در داخل پوشش انتقال دهنده نور ، یک ماده جاذب گرما به سطح دیواره داخلی لایه داخلی هوا اعمال می شود. هنگام تابش خورشید ، هوا و دیواره لایه بین هوا گرم می شود و گرمای جذب شده به دو قسمت تقسیم می شود. پس از گرم كردن بخشی از گاز ، جریان هوا با فشار اختلاف دما ایجاد می شود و هوای داخلی توسط دریچه های بالا و پایین متصل به اتاق داخلی در گردش و همرفت می شود و بدین ترتیب دمای داخلی افزایش می یابد. و قسمت دیگر گرما برای گرم کردن دیوار استفاده می شود و از ظرفیت ذخیره گرما برای دیوار استفاده می شود. گرما ذخیره می شود و هنگامی که درجه حرارت پس از شب کاهش می یابد ، گرمای ذخیره شده در دیوار به اتاق آزاد می شود و بدین ترتیب درجه حرارت مناسب برای شبانه روز بدست می آید.

هنگامی که گرمای تابستان فرا می رسد ، لایه هوا در پوشش انتقال دهنده نور به دریچه فضای باز باز می شود و دریچه متصل به فضای داخلی بسته می شود. قسمت بالای دریچه های فضای باز به هوا باز می شود و دریچه های پایین ترجیحاً به محلی متصل می شوند که دمای هوای محیط پایین باشد ، مانند سایه خورشید یا فضای زیر زمین. وقتی درجه حرارت لایه هوا گرم می شود ، جریان هوا به سرعت به سمت دریچه فوقانی جریان می یابد و هوای گرم به بیرون تخلیه می شود. با ادامه جریان هوا ، هوای خنک که از دریچه پایین عبور می کند وارد لایه هوا می شود و سپس لایه هوا درجه حرارت پایین تر از دمای خارج است و هوای گرم داخلی گرما را از طریق دیواره به لایه هوا پراکنده می کند ، در نتیجه دستیابی به اثر کاهش دمای اتاق در تابستان.

همانطور که از اصل کار غیرفعال دیده می شود ، خصوصیات مواد موقعیت مهمی را در ساختمانهای خورشیدی اشغال می کنند. مواد انتقال دهنده نور به طور سنتی برای شیشه استفاده می شود و انتقال نور به طور کلی بین 65 تا 85٪ است و صفحه نور گیرنده مورد استفاده اکنون دارای انتقال نور 92٪ است. مواد برای ذخیره گرما: از دیواری با ضخامت مشخص استفاده کنید یا مواد دیوار را تغییر دهید ، مانند گرفتن دیواره آب به عنوان بدن ذخیره گرما برای افزایش ذخیره گرما در دیوار. علاوه بر این ، اتاق ذخیره گرما نیز یک روش ذخیره گرما است. روش سنتی اتاق ذخیره گرما این است که سنگریزه را در اتاق ذخیره گرما قرار دهید ، هنگام عبور هوای گرم از اتاق ذخیره گرما ، سنگریزه ها را گرم کنید و وارد شب یا روزهای بارانی شوید. گرمای اتلاف شده سپس به اتاق تحویل داده می شود. از آنجا که ساختمانهای خورشیدی منفعل ساده و آسان اجرا می شوند ، ساختمانهای خورشیدی بسیار مورد استفاده قرار می گیرند ، مانند ساختمانهای چند طبقه ، ایستگاههای ارتباطی و ساختمانهای مسکونی. امروزه ، ساختمان بلند مرتبه نیز این اصل را اتخاذ می کند: دیوار پرده شیشه ای لایه ای است و دریچه های ورودی و خروجی قابل کنترل در محل اتصال پایین دال دیوار خارجی چیده شده اند. این نه تنها انرژی خورشیدی را می پذیرد بلکه نمای ساختمان را که تجسم بتونی فناوری انرژی خورشیدی است ، زیبا می کند.

ساختمانهای خورشیدی فعال از تجهیزات مکانیکی برای انتقال گرمای جمع شده به اتاقهای مختلف استفاده می کنند. به این ترتیب می توان سطح جذب انرژی خورشیدی مانند سقف ، شیب و حیاط را که نور خورشید در آن شدید است ، گسترش داد و از آن به عنوان سطح جذب انرژی خورشیدی استفاده کرد. همزمان می توانید یک اتاق ذخیره گرما را در جایی که نیاز دارید راه اندازی کنید. به این ترتیب ، سیستم گرمایشی و سیستم تأمین آب گرم در یک ترکیب می شوند و از تجهیزات کنترل گرمای موثر برای منطقی تر کردن استفاده از انرژی خورشیدی استفاده می شود.

روند کار سیستم گرمایش خورشیدی فعال: سیستم مجهز به دو فن است ، یکی فن جمع کننده خورشیدی و دیگری فن گرمایش. هنگام گرمایش مستقیم با تابش خورشید ، این دو فن همزمان کار می کنند ، به طوری که هوای اتاق مستقیماً وارد جمع کننده خورشیدی می شود. سپس به اتاق برگردید ، مانند روزهای بارانی که گرما کم است ، از گرمایش کمکی استفاده می شود و اتاق ذخیره گرما کار نمی کند. سیستم هوای گرم از دمپر برقی برای کنترل جریان هوا استفاده می کند و در صورت گرم شدن مستقیم ، دو میراگر برقی موجود در کنترل کننده هوا منحرف می شوند تا هوا به داخل اتاق جریان یابد. سیم پیچ آب گرم در خروجی کلکتور خورشیدی اجازه می دهد تا سیستم تامین آب گرم اتاق با سیستم گرمایش خورشیدی ادغام شود.

وقتی گرمای جمع شده توسط کلکتور خورشیدی بیش از نیاز اتاق باشد ، فن کلکتور شروع می شود و فن بخاری متوقف می شود. درب موتور منتهی به اتاق بسته است. هوای گرم جمع کننده خورشیدی به لایه سنگریزه اتاق ذخیره گرما می ریزد و گرما در سنگریزه ذخیره می شود تا لایه سنگریزه گرم شود ، بنابراین ذخیره گرما در اتاق ذخیره گرما اشباع می شود. وقتی در شب تابش خورشید وجود نداشته باشد ، گرما از اتاق ذخیره گرما گرفته می شود. در این مرحله ، اولین میراگر برقی در کنترل کننده هوا بسته شده ، دومین دمپر برقی باز می شود و فن گرمایشی روشن می شود ، به طوری که گردش هوای داخلی از پایین به بالا از طریق لایه سنگ فرش اتاق ذخیره گرما ، و سپس به سیستم تنظیم حرارت بازگشت. وقتی گرمای کافی در اتاق ذخیره گرما وجود دارد ، دمای هوای ورودی به کولر فقط کمتر از دمای مستقیم از جمع کننده خورشیدی است. این چرخه ادامه خواهد یافت تا اختلاف گرما بین لایه های سنگ فرش در اتاق ذخیره گرما از بین نرود. سپس ، اگر بخاری کمکی وجود دارد ، بخاری کمکی را فعال کنید. اگر ذخیره گرما در ذخیره گرما به اشباع برسد یا در تابستان نیازی به گرمایش نباشد ، کلکتور خورشیدی هنوز برای گرم کردن کار می کند تا از سیستم تامین آب گرم استفاده کند.

انواع مختلفی از ساختمانهای انرژی خورشیدی وجود دارد و اصول کار اصولاً مشابه است. بعضی از ساختمان ها از آب به عنوان واسطه ای برای تبادل گرما استفاده می کنند. به این ترتیب تمام تجهیزات موجود در سیستم تحت همان اثر حرارتی می توانند حجم خود را کاهش دهند و همچنین می توانند از سیستم آب گرم همراه با سایر منابع انرژی استفاده کنند. این بزرگترین مزیت استفاده از آب به عنوان واسطه است. نوع دیگر انرژی استفاده از گرمای زمین گرمایی به عنوان منبع گرما است. فرایند کار این است که گرما را از آب زیرزمینی استخراج کنید ، گرما را از طریق سیستم گرمایش به اتاق بفرستید و هنگام خنک شدن برعکس کار کنید. اصل کار مانند یک واحد تهویه مطبوع است. عیب آن این است که وقتی واحد به مدت طولانی به طور مداوم کار می کند ، گرما ممکن است به اندازه کافی تأمین نشود. بنابراین ، در مکانهای غنی از منابع زمین گرمایی مناسب تر است.

4 انتظار ساختمان انرژی

مجموعه انرژی خورشیدی فقط در صورت وجود خورشید قابل انجام است. در یک روز ابری و در شب ، گرما جمع نمی شود ، بنابراین گرمای جمع شده محدود است ، اما روزها و شبهای بارانی اغلب نیاز به گرما دارند ، که ساختمانهای خورشیدی را تحت تأثیر قرار می دهد. توسعه از. اگر ما از منابع زمین گرمایی در ترکیب با انرژی خورشیدی استفاده کنیم ، از نقاط قوت یکدیگر بیاموزیم ، اقدامات فنی م toثر برای تبدیل انرژی ، فناوری کنترل حرارتی معقول و مواد حرارتی عالی را اتخاذ کنیم ، ساختمانهای جدید با حفاظت از محیط زیست و صرفه جویی در انرژی به شدت توسعه می یابند. ملاحظه می شود که استفاده از حفاظت از محیط زیست و صرفه جویی در مصرف انرژی یک فن آوری بسیار جامع است و برای توسعه جدی نیاز به حل برخی از مشکلات خاص است.

4.1 اقدامات صرفه جویی در انرژی باید عملی باشد: استفاده از انرژی جدید مبتنی بر اقدامات صرفه جویی در انرژی است و عملکرد عایق بندی پاکت های ساختمان بسیار مهم است. بنابراین ، دیوار خارجی و درب و پنجره بیرونی ، جایی که تیر با جهان خارج تماس دارد ، قسمت کف نیز باید عایق بندی شود که همان قسمت پل سرد است. به طور خلاصه ، رعایت الزامات مشخصات ، مقررات و عایق کاری صنعت ضروری است.

4.2 لازم است که فن آوری کنترل جامع استفاده از انرژی گرمایی حل شود. در حالی که استفاده از انرژی خورشیدی به تنهایی ، انرژی زمین گرمایی محدودیت های خاصی دارد. استفاده از منابع انرژی جدید باید براساس منابع طبیعی محلی باشد و کاربرد جامع آن موثر خواهد بود. به علاوه منبع حرارتی کمکی لازم برای اطمینان از گرم شدن طبیعی. فناوری کنترل یکپارچه با توجه به تقاضای دمای داخلی ساختمان و تأمین منبع گرما ، برای دستیابی به پایداری دما ، به طور خودکار منبع گرما را به اتاق تبدیل می کند. با توجه به پیشرفت فناوری کنترل اتوماسیون ، مواد حرارتی ، تجهیزات تبادل گرما و اجزای حرارتی و الکتریکی ، حل این فناوری ها کاملاً امکان پذیر است.

4.3 بهترین انتخاب برای صرفه جویی در مصرف انرژی و انرژی جدید هنوز انرژی خورشیدی است و استفاده از انرژی و انرژی خورشیدی در نمای ساختمان تأثیر دارد. به همین دلیل ، در طراحی ساختمان ، نمای ساختمان پردازش می شود و ظاهر منبع گرما توسط سقف جمع می شود. این نه تنها به بازده حرارتی مربوط است ، بلکه به تأثیر کلی ساختمان نیز مربوط می شود.

در حال حاضر ، بیشترین تحقیقات در مورد فناوری تولید انرژی و فتوولتائیک خورشیدی و ساختمانها ، سیستم یکپارچه سازی فتوولتائیک ساختمان (BIPV) است که ژنراتورهای برق خورشیدی را کاملاً بر روی دیوار یا سقف ساختمان ادغام می کند. اصل کار آن مشترک است. سیستم فتوولتائیک یکسان است ، تنها تفاوت در این است که ماژول خورشیدی هم به عنوان مولد سیستم و هم به عنوان یک ماده خارجی ساختمان استفاده می شود. اجزای فتوولتائیک به کار رفته در سیستم BIPV می توانند شفاف یا شفاف باشند به طوری که نور همچنان می تواند از طریق اجزای فتوولتائیک وارد اتاق شود بدون اینکه در نورپردازی فضای داخلی تأثیر بگذارد. سیستم BIPV می تواند برای تولید برق محلی و استفاده محلی مورد استفاده قرار گیرد و دارای مزایای بسیاری است: با استفاده از خورشید به عنوان منبع انرژی می توان به صرفه جویی در انرژی و الزامات حفاظت از محیط زیست دست یافت. صرفه جویی در سرمایه گذاری شبکه و کاهش تلفات انتقال ؛ ماژول های فتوولتائیک رنگی می توانند جایگزین نمای خارجی گران قیمت شوند. این ماده نه تنها دارای اثر تزئینی است بلکه باعث کاهش هزینه های سیستم تولید انرژی خورشیدی می شود. تقاضای برق را کاهش می دهد. این عملکرد عایق صدا و عایق حرارتی به عنوان محافظ خارجی ساختمان است. و محیط گرمایی داخلی را بهبود می بخشد. تحقیقات خارجی در مورد ساخت سیستم های یکپارچه فتوولتائیک مدت هاست که انجام می شود ، اما هنوز در مرحله ساخت اتاق های آزمایشی است. ایالات متحده ، اروپا و ژاپن همه برنامه توسعه ملی سیستم های BIPV را آغاز کرده اند. انستیتوی تحقیقات انرژی خورشیدی دانشگاه شانگهای Jiaotong این تحقیق را انجام داده است ، تولید آزمایشی سیستم یکپارچه سازی سقف فتوولتائیک خورشیدی ، ساخت یک محیط زیست