Balkon kann auch Strom erzeugen: Balkon-PV-Montagesystem beleuchtet jede Wand in der Stadt

Neue Möglichkeiten für urbane Balkone

Im Stahl- und Betonwald moderner Städte gelten Balkone oft als eines der wenigen „Atemlöcher“. In Städten mit hohen Gebäuden und knappen Landressourcen wünschen sich die Menschen mehr Natur- und Grünflächen. Doch gleichzeitig häufen sich auch in den Städten der Energieverbrauch und die Umweltbelastung. Wie man auf begrenztem Raum einen Durchbruch bei sauberer Energie erzielen kann, wird zu einem wichtigen Thema für die nachhaltige Entwicklung städtischer Gebiete.

In den letzten Jahren dringt die Photovoltaik-Stromerzeugung als eine der vielversprechendsten Formen sauberer Energie mit der globalen Energiewende und dem Vorschlag der Ziele „Carbon Peak und CO2-Neutralität“ allmählich von abgelegenen Photovoltaik-Kraftwerken und riesigen ländlichen Dächern bis in die Kernwohngebiete der Städte vor. Der Balkon als Außenraum, der fast jedem Haushalt gehört, wird neu überdacht – er ist nicht mehr nur eine Ecke zum Trocknen von Kleidung und zum Pflanzen grüner Pflanzen, sondern wird eher zu einem kleinen, flexiblen und effizienten „Mikrokraftwerk“.

Warum ist der städtische Balkon zu einer neuen Fassade für die Photovoltaik geworden? Einerseits unterliegt die herkömmliche Photovoltaik auf Dächern in Wohnhochhäusern in Städten vielen Einschränkungen, was es für die meisten Stadtbewohner schwierig macht, die Vorteile der Photovoltaik zu nutzen. Als Raum, den jeder Haushalt unabhängig steuern kann, ist der Balkon gut zugänglich und flexibel und verfügt über eine natürliche „Energieautonomie“. Andererseits wurde die Fassadenfläche städtischer Balkone lange Zeit vernachlässigt. Tatsächlich erhalten sie viel seitliches Sonnenlicht. Wenn sie sinnvoll eingesetzt werden können, haben sie ein großes Potenzial.

In diesem Zusammenhang entsteht eine neue Photovoltaik-Lösung, die PV-Montagesystem für den Balkon , entstand. Diese Art von System basiert auf leichten und hochfesten Materialien. Durch die stabile Verbindung mit Balkongeländer und Wand können die Photovoltaikkomponenten stabil auf dem Balkon oder auch an der Fassade montiert werden. Noch wichtiger ist, dass diese Art von System ein modulares Design und verstellbare Winkelhalterungen verwendet, die sich nicht nur an eine Vielzahl von Gebäudestrukturen anpassen, sondern auch den Stromerzeugungswinkel je nach Sonneneinstrahlung dynamisch optimieren und so die Lichtenergienutzungseffizienz des Balkonraums erheblich verbessern.

Bemerkenswerter ist, dass das Aufkommen der Balkon-Photovoltaikanlage nicht nur eine technologische Innovation darstellt, sondern auch stillschweigend die Beziehung zwischen Stadtbewohnern und Energie verändert. Früher waren städtische Familien nur Energieverbraucher. Jetzt können sie durch Balkon-Photovoltaikanlagen zu „Mikrogeneratoren“ werden und an verteilten Energienetzen teilnehmen. Dieser Rollenwechsel trägt nicht nur zur Reduzierung der Stromkosten bei, sondern stärkt auch das Bewusstsein und die Beteiligung des Einzelnen an der Energieautonomie.

Was ist eine PV-Montage auf einem Balkon?

In der traditionellen Vorstellung werden Photovoltaikanlagen meist auf ländlichen Dächern, auf den Dächern großer Fabriken in Industrieparks oder auf großen Freiflächen in Solarkraftwerken installiert. Diese Szenen verfügen im Allgemeinen über Freiflächen und gute Lichtverhältnisse, die für die großflächige Verlegung von Photovoltaikmodulen geeignet sind. Mit der Entwicklung der Technologie und dem Anstieg des städtischen Energiebedarfs rückt jedoch still und leise eine neue Form in unser Blickfeld, die näher am Leben der Stadtbewohner ist – die **Balkon-PV-Anlage**.

Was ist eine Balkon-Photovoltaikanlage?

Bei der Balkon-PV-Montage handelt es sich, wie der Name schon sagt, um ein verteiltes Energiesystem, das das Photovoltaik-Stromerzeugungssystem miniaturisiert und modularisiert und auf dem Balkon oder der Fassadenwand der Bewohner installiert. Es besteht aus Solarzellenmodulen, leichten Halterungen, Wechselrichtern, Kabeln und Sicherheitsschutzvorrichtungen, und einige Systeme integrieren auch Energiespeicherbatterien. Das System absorbiert Sonnenlicht, wandelt es in Gleichstrom um und wandelt es dann in Wechselstrom um, der über den Wechselrichter vom Haus genutzt werden kann und die Bewohner mit dem täglichen Strombedarf wie Beleuchtung, Haushaltsgeräten und Laden versorgt.

Das wichtigste Merkmal ist, dass es klein und exquisit, flexibel und einfach zu bedienen ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen großen Photovoltaik-Stromerzeugungsanlagen basiert die Balkon-Photovoltaikanlage auf dem Konzept „Jeder Haushalt als Einheit“ und „Jede Wand kann genutzt werden“, was speziell das Problem löst, dass städtische Wohnhäuser keine Photovoltaik in großem Maßstab installieren können, sodass städtische Familien auch unabhängig „Minikraftwerke“ bauen können.

Unterschiede zu herkömmlichen Photovoltaik-Dachanlagen

Obwohl es sich bei der PV-Montage auf dem Balkon und bei der Photovoltaik auf dem Dach im Wesentlichen um eine solare Photovoltaik-Stromerzeugung handelt, gibt es offensichtliche Unterschiede zwischen den beiden in der tatsächlichen Anwendung, die sich hauptsächlich in den folgenden Aspekten widerspiegeln:

1.Installationsraum und Szenenanpassung

Photovoltaik auf Dächern: hauptsächlich für Villen, Landhäuser oder niedrige Gewerbegebäude mit offener, unverbaubarer, großflächiger Dachfläche. Hervorragende Lichtverhältnisse, geeignet für die Installation mehrerer Komponenten, um maximale Stromerzeugung zu erreichen.

Balkon-PV-Montage: Mit Blick auf die Bewohner von Hochhauswohngebieten in der Stadt ist der Balkonraum begrenzt und die Struktur vielfältig, was für die Verlegung großflächiger Photovoltaikmodule nicht geeignet ist. Daher wird bei der Balkon-Photovoltaik verstärkt auf eine feine Raumausnutzung geachtet, beispielsweise bei der Montage an Geländern, Außenwänden oder Fensterkonsolen, und kann sogar vertikal an der Seitenwand montiert werden.

2.Benutzer und Entscheidungsmethoden

Photovoltaik auf dem Dach: Sie umfasst in der Regel die Dacheigentumsrechte des gesamten Gebäudes und muss für einen einheitlichen Einsatz mit dem Eigentümerausschuss oder der Eigentumseinheit koordiniert werden. Der Prozess ist relativ kompliziert und erfordert kollektive Entscheidungsfindung, Budgetgenehmigung und andere Angelegenheiten.

Balkon-PV-Montage: Auf dem einzelnen Balkon installiert, kann der Eigentümer ohne aufwändige Koordination unabhängige Entscheidungen treffen. Es ist besonders freundlich für Einzelnutzer, die in Wohnungen und Miethäusern wohnen, und bietet eine äußerst hohe Flexibilität und Bequemlichkeit bei der Werbung.

3. Installationsschwierigkeit und Bauweise

Photovoltaik auf dem Dach: erfordert ein professionelles Bauteam, das Strukturuntersuchungen, Dachbohrungen, Systemverkabelungen, Halterungsbefestigungen usw. durchführt. Die Bauzeit ist lang und führt zu gewissen Eingriffen in die Hausstruktur.

Balkon-PV-Montage: Das Halterungssystem verfügt über ein stanzfreies Design oder eine verstellbare Schnappstruktur, die mit Bolzen, Klammern usw. am Balkongeländer oder an der Wand befestigt wird. Die Konstruktion ist einfach und sogar einige Produkte unterstützen eine „DIY-Installation“. Die Fertigstellung dauert nur einen halben Tag und ist sowohl für Anfänger als auch für Einzelpersonen für eine schnelle Bereitstellung geeignet.

4.Ästhetik und architektonische Integration

Photovoltaik auf dem Dach: Da sie auf dem Dach installiert wird, ist sie nicht leicht zu finden und beeinträchtigt in der Regel nicht das Erscheinungsbild des Gebäudes. Aber es ist schwierig, es in städtischen Gemeinden umzusetzen.

PV-Montage auf dem Balkon: Aufgrund der wohnraumnahen Lage muss das System sowohl optische Schönheit als auch architektonische Stilintegration berücksichtigen. Bei der aktuellen neuen PV-Montage auf Balkonen werden im Allgemeinen ultradünne Komponenten und versteckte Verkabelungslösungen verwendet, um Photovoltaikfunktionen zu erreichen, ohne die Transparenz und Ästhetik des Balkons zu beeinträchtigen.

5.Ziele und Anwendungsszenarien der Stromerzeugung

Photovoltaik auf dem Dach: Strebt in der Regel nach **hoher Leistung und maximaler Stromerzeugung**, verbindet sich mit dem Netz, um Strom zu verkaufen, oder arbeitet mit Energiespeichersystemen zusammen, geeignet für die vollständige Elektrifizierung und autarke Energiesysteme für Familien.

PV-Montage auf dem Balkon: Streben Sie nach **Start mit niedriger Schwelle** und „Nutzung zur Produktionsförderung“, versorgen Sie Familien mit täglichen Stromzusätzen (wie Beleuchtung, Reiskocher, Aufladen von Mobiltelefonen, Routern usw.) und können Sie sie auch zur Stromerzeugung an das Netz anschließen, tendieren jedoch eher zu den „kleinen Zielen“ der dezentralen Energieauffüllung sowie der Energieeinsparung und Kohlenstoffreduzierung.

PV-Montage auf dem Balkon: Ein Schritt zur Demokratisierung der städtischen Energie

Das Aufkommen der PV-Montage auf Balkonen stellt nicht nur eine Innovation auf Produktebene dar, sondern stellt auch eine „Demokratisierung“ der Energiegewinnungsmethoden dar. Es senkt die Schwelle zur Teilnahme und ermöglicht es einfachen Familien, von sauberer Energie zu profitieren. Diese „verteilte, individualisierte, szenariobasierte“ Energielösung untergräbt still und leise die traditionelle Struktur von Energieangebot und -nachfrage.

Mit fortschreitender Weiterentwicklung der Technologie verbessern sich die Komponenteneffizienz, die Wechselrichterintelligenz und die Sicherheitsleistung der PV-Montage auf Balkonen rasch. Vom einfachen „ein Balkon und zwei Paneele“ bis hin zu einer neuen Generation von Produktsystemen mit intelligenter Bedienung und Wartung, Fernüberwachung und Energiespeichersynergien bewegt sich die PV-Montage auf Balkonen in eine intelligentere, sicherere und integrativere Zukunft.

Kerndesign des neuen Halterungssystems

Um den städtischen Balkon wirklich zu einer „Grenze“ für saubere Energie zu machen, sind nicht nur effiziente Photovoltaikmodule erforderlich, sondern man muss sich auch auf eine flexible, stabile, leichte und sichere Installationsplattform verlassen können – das ist der Wert der PV-Montage auf dem Balkon. Im Gegensatz zu herkömmlichen Photovoltaik-Halterungen, die hauptsächlich für großspannige und stark tragende Strukturen auf Dächern und Böden vorgesehen sind, ist die PV-Montage auf Balkonen einer engen, komplexen und veränderlichen städtischen Balkonumgebung ausgesetzt, sodass es einen wesentlichen Unterschied im Designkonzept und der technischen Umsetzung gibt.

Modularer Aufbau: flexible Verbindung zur Anpassung an verschiedene Balkone

Modulares Design ist ein Schlüsselkonzept zur Verbesserung der Installationseffizienz und Anpassungsfähigkeit in der modernen Technik. Der modulare Aufbau der Balkon-PV-Montage bedeutet, dass das gesamte System entsprechend der Größe, Form und Installationsanforderungen verschiedener Balkone wie „Bausteine“ zusammengebaut, erweitert oder verkleinert werden kann.

Dies bringt nicht nur eine extrem hohe Anpassungsflexibilität mit sich, sondern ermöglicht auch eine standardisierte Produktion von Produkten, wodurch die Herstellungs- und Transportkosten erheblich gesenkt werden. Dabei sind modulare Komponenten in der Regel mit voreingestellten Schnittstellen und Schnellsteckverbindungen ausgestattet. Selbst Laien können mit einfachen Werkzeugen die Montage und das Debugging in kurzer Zeit abschließen, was den Installationsprozess erheblich vereinfacht.

Darüber hinaus liegt der Vorteil der Modularität in der Wiederverwendbarkeit und abnehmbaren Mobilität. Für Mieter oder Kurzzeitbewohner ist Balkon-PV keine „Festinvestition“ mehr, sondern eine Reihe grüner Vermögenswerte, die mitgenommen und wiederverwendet werden können. Nach dem Umzug muss es nur noch entsprechend der Struktur des neuen Balkons wieder zusammengebaut werden und schon kann es wieder genutzt werden.

Leichtes Material: Balance zwischen hoher Festigkeit und städtischer Sicherheit

Da sich der Balkonraum in der Nähe des Wohnumfelds befindet und die strukturelle Tragfähigkeit begrenzt ist, muss die PV-Montage des Balkons sowohl leicht als auch stabil sein, ohne die Belastung des Balkons zu erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit zu gewährleisten. Aus diesem Grund verwenden die aktuellen Mainstream-Produkte meist hochfeste Aluminiumlegierungen oder rostfreien feuerverzinkten Stahl als Hauptmaterial.

Zu den Vorteilen von Halterungen aus Aluminiumlegierung gehören:

*Leichtes Gewicht: Die Dichte beträgt nur ein Drittel der von Stahl, was die Balkonbelastung erheblich reduziert;

* Starke Korrosionsbeständigkeit: Geeignet für feuchte und regnerische Außenumgebungen;

* Kontrollierbare Festigkeit: Verbessern Sie die strukturelle Festigkeit durch Profildesign, um langfristige Stabilität zu gewährleisten;

* Schönes Aussehen: Die Oberfläche ist nach der Eloxierungsbehandlung glatt, was besser zum modernen Balkonstil passt.

Die Vorteile rostfreier Stahlhalterungen sind:

* Extrem hohe Standfestigkeit: geeignet für hohe Windlasten;

* Lange Lebensdauer: Die verzinkte Schicht kann Rost und Oxidation wirksam verhindern;

* Kontrollierbare Kosten: Geeignet für Benutzer mit hohen wirtschaftlichen Anforderungen.

Die beiden Materialarten können je nach Benutzerbedarf, Klimaumgebung und Budget flexibel ausgewählt werden. Einige High-End-Systeme verwenden sogar Kohlefaser-Verbundwerkstoffe, um die Festigkeit und Ästhetik weiter zu verbessern und die PV-Montage auf Balkonen leichter, stabiler und umweltfreundlicher zu machen.

Anpassung an mehrere Szenarien: Anpassung an verschiedene Balkon- und Wandumgebungen

Die Balkonformen städtischer Wohngebäude sind sehr unterschiedlich. Sie können halbgeschlossen, mit Glaseinfassungen oder mit freitragenden Geländern oder eingebetteten Plattformen ausgestattet sein. Daher besteht eine der zentralen Herausforderungen bei der PV-Montage auf Balkonen darin, eine hohe Anpassungsfähigkeit an verschiedene Szenarien zu erreichen.

Um diesen komplexen Montageanforderungen gerecht zu werden, weisen moderne Balkonhalterungssysteme in der Regel folgende Konstruktionsmerkmale auf:

1. Mehrere Befestigungsmethoden sind optional

Es kann über Bolzen, Klammern, U-förmige Klammern, verstellbare Füße usw. sicher mit Strukturen wie Balkongeländern, Wänden, Böden und Blumenbeeträndern verbunden werden. Einige Systeme unterstützen ein stanzfreies Design, das sich besonders für Szenarien eignet, in denen Änderungen an der Gebäudestruktur nicht zulässig sind, wie z. B. Mietwohnungen oder hochwertige Gewerbewohnungen.

2.An verschiedene Winkel und Richtungen anpassen

Die Halterung kann den Neigungswinkel und die Drehrichtung anpassen, um sie an Balkone mit unterschiedlicher Ausrichtung im Südosten, Nordwesten und Nordosten anzupassen und so die Lichtausnutzung zu verbessern. Einige Systeme verfügen über eingebaute Feinabstimmungsgelenke oder Getriebesperrstrukturen, und Benutzer können den Winkel der Komponenten je nach saisonalem Sonnenlicht feinabstimmen, um die Effizienz der Stromerzeugung weiter zu optimieren.

3.Kompatibel mit vertikaler und schräger Installation

Es kann nicht nur horizontal am Balkongeländer installiert werden, sondern unterstützt auch mehrere Installationsmethoden wie vertikale Wandbefestigung und schräge Fensteraufhängung und kann sogar in ein „externes Mikrokraftwerk“ umgewandelt werden, um den Balkon- und Fassadenraum vollständig zu aktivieren.

4. Gemeinsam mit ultradünnen Photovoltaikmodulen entwickelt

Viele Balkon-PV-Halterungen auf dem Markt sind derzeit für ultradünne und leichte Module ausgelegt, die noch dünner als herkömmliche Glasfenster und leichter sind, sodass auf dem Balkon kein Gefühl der Beklemmung entsteht. Gleichzeitig haben diese Module eine höhere Lichtdurchlässigkeit und eignen sich besser für die Belüftung und Beleuchtung des Balkons.

Jede Wand kann Strom erzeugen: flexible Installationsszenarien

Wenn wir über die Stromerzeugung durch Photovoltaik sprechen, ist die erste Reaktion oft „Dach“ – ordentlich angeordnete Sonnenkollektoren, die in der Sonne leuchten. Allerdings ist in Städten, in denen jeder Quadratzentimeter Land wertvoll ist, das traditionelle „Stromerzeugungsdach“ nicht leicht zu bekommen. Wohnhochhäuser, dichte Siedlungen und Gebäude mit komplexen Eigentumsrechten sind häufig die Ursache Dach Photovoltaik entmutigend.

Der Aufstieg der Balkon-PV durchbricht diese Platzbeschränkung. Durch neue Halterungssysteme und ultraleichte Komponenten kann nahezu jede Wand, jeder Balkon und sogar der Randraum außerhalb des Fensters zu einem „neuen Ort“ für die Stromerzeugung werden. Dies ist eine dekonstruktive Innovation des städtischen Energiesystems – die Umwandlung des vertikalen Raums von „ignoriert“ in „aktiviert“.

Die Stromerzeugung kann in verschiedene Richtungen erfolgen: Lassen Sie nicht zu, dass die Sonne eine Wand verschwendet

Herkömmliche Photovoltaikanlagen werden oft nur in Südrichtung eingesetzt, um eine maximale Effizienz der Sonnenlichtnutzung zu erreichen. Doch bei Balkon-PV geht es nicht nur um die Maximierung der Stromerzeugung, sondern auch um die Maximierung des verfügbaren Platzes und der Flexibilität. Dank des neuen Halterungssystems und Komponentendesigns können auch Wände, die nach Norden, Osten und Westen ausgerichtet sind, einen gewissen Wert für die Stromerzeugung haben.

Dies ist auf drei technische Faktoren zurückzuführen:

1.Einstellbares Winkeldesign

Das moderne Halterungssystem unterstützt das Drehen und Neigen von Photovoltaikmodulen in einem bestimmten Winkelbereich, beispielsweise von der vertikalen Wand auf eine 30-Grad-Neigung, um schräges Licht besser zu empfangen und den Lichtnachteil nicht nach Süden ausgerichteter Balkone auszugleichen.

2. Hocheffiziente monokristalline PERC- oder N-Typ-Module

Die neue Generation hocheffizienter Photovoltaikmodule kann auch in Schwachlicht- und Streulichtumgebungen eine hohe Umwandlungsrate aufrechterhalten. Selbst wenn die Sonne morgens nach Osten und nachmittags nach Westen zeigt, kann sich im Laufe des Tages eine beträchtliche Stromerzeugung ansammeln.

3. Intelligentes Wechselrichter- und Mikro-Wechselrichtersystem

Der intelligente Wechselrichter kann die Ausgangsleistung automatisch an die Lichtverhältnisse jeder Komponente anpassen. Selbst wenn nur ein einzelnes Photovoltaik-Panel beleuchtet wird, wird dessen Stromerzeugung nicht durch andere Komponenten „nach unten gezogen“. Darin besteht die Bedeutung des „Mikro-Wechselrichter“-Systems. Dadurch hat der Stromerzeugungsplan aus einem Stück an der Ostwand und einem Stück an der Westwand auch praktische Vorteile.

Balkon – von der Freizeitecke zum „Mikrokraftwerk“

Der Balkon ist einer der wenigen Räume in städtischen Wohnhäusern, die direkten Kontakt zur Außenwelt haben. Früher war es ein Ort zum Trocknen von Kleidung, zum Teetrinken und zum Züchten von Blumen, aber jetzt wird der Balkon zum am besten geeigneten „strategischen Außenposten“ für den Einsatz von Photovoltaik.

Mehrstufige Installationsstandorte:

*Balkongeländer: Horizontale Halterungen können aufgehängt werden, um 1–2 Module zu installieren, ohne das Sichtfeld zu beeinträchtigen;

* Oberkante Balkon: Mithilfe von L-förmigen oder geneigten Konsolen die Module in einem bestimmten Winkel nach außen aufklappen;

* Balkonseitenwand: besonders geeignet für die vertikale Anordnung von Leichtbaumodulen zu einer „Photovoltaik-Vorhangfassade“;

* Blumenbeet- oder Klimaanlagenposition: In ein Fußfundament umgewandelt, um den toten Winkel des Raums zu nutzen;

Vor allem auf dem Südbalkon können die Module nicht nur Strom erzeugen, sondern auch die Rolle des Sonnenschutzes und der Wärmedämmung übernehmen und die Privatsphäre des Balkons erhöhen, indem sie zwei Fliegen mit einer Klappe schlagen und den Balkon wirklich von einer „Aussichtsplattform“ in eine „funktionale Plattform“ verwandeln.

Rand vor dem Fenster: Kleiner Raum bietet auch große Nutzungsmöglichkeiten

Viele Bewohner verfügen möglicherweise nicht über einen Balkon, sondern nur über ein Fenster. Das heißt aber nicht, dass sie nicht am Trend der Balkon-PV teilhaben können. In der neuen Generation von Halterungssystemen ist eine Art kleiner Aufhängevorrichtung entstanden, die für den „Randraum außerhalb des Fensters“ konzipiert ist. Zu den Hauptmerkmalen gehören:

*Keine Löcher zu stanzen, keine Beschädigung der Struktur, Befestigung an der Fensterkante oder Unterkante durch verstellbare Haken;

* Ultradünnes Komponentendesign, die Dicke beträgt nur weniger als die Hälfte der herkömmlichen Komponenten und gewährleistet so Sicherheit;

* Zusammenklappbares oder verstaubares Design, geeignet für temporäre Nutzung oder flexiblen Einsatz durch Mieter;

Dieses Gerät eignet sich für Nutzer wie Studentenwohnheime, Altbausiedlungen und Kurzzeitmietwohnungen. Selbst wenn nur ein 0,5 Quadratmeter großer Installationsort vorhanden ist, kann „ein Photovoltaikflügel eingefügt“ werden.

Photovoltaik an der Außenfassade: Auch die Gebäudehülle kann Strom erzeugen

Mit der Entwicklung des Konzepts der Gebäude-Photovoltaik-Integration beginnen immer mehr städtische Gebäude mit der Suche nach Möglichkeiten, die Außenwand direkt in eine Energieerzeugungsplattform umzuwandeln. Im Bereich der Balkon-PV wird diese Idee kleinteilig und kostengünstig in die zivile Welt getragen.

Design-Highlights der Kombination aus Konsole und Außenwand:

* Vertikale Montagehalterung: Befestigen Sie das Photovoltaikmodul wie ein Gemälde an der Außenwand, das Strom erzeugen kann und dekorativ ist;

* Integrierte Halterung für Vorhangfassade: Integriertes Design mit Außenwand aus Glas oder Metall, um eine unsichtbare Stromerzeugung zu erreichen;

* Kombination aus Doppelglasmodulen: Es hat transluzente Eigenschaften, blockiert das Licht nicht und hat einen schönen Effekt;

Die Förderung dieses Systemtyps verbessert nicht nur die Funktionalität des Gebäudes, sondern stärkt auch das „grüne Image“ städtischer Gebäude. Es ist absehbar, dass in Zukunft auch die Fassaden von Hochhäusern, Bürogebäuden und Altbausiedlungen Teil des Stromerzeugungsmediums werden.

Werterweiterung flexibler Anwendungsszenarien

Jede Wand kann Strom erzeugen, was bedeutet, dass wir von der „zentralen Energie“ zum Zeitalter der „verteilten Energie“ übergehen. Balkon-PV ist die Brücke dieses Transformationsprozesses:

* Für einzelne Haushalte bedeutet das: geringere Stromrechnungen und mehr Unabhängigkeit;

* Für alte Wohngebiete bedeutet es eine Aufwertung zu grünen Siedlungen ohne Sanierung der Dächer;

* Für das gesamte städtische Energiemanagement bedeutet dies die schrittweise Verbesserung verteilter, steuerbarer Stromversorgungsnetze, die dazu beitragen, die Netzlast zu reduzieren und die Kapazitäten zur Spitzenlastregulierung zu verbessern.

Dabei handelt es sich nicht nur um eine Rekonstruktion der Energiestruktur, sondern auch um eine Innovation im Lebensstil der Bewohner.

Das Geheimnis zur Verbesserung der Effizienz der Stromerzeugung: winkelverstellbares Design

Wir alle wissen, dass der Einfallswinkel des Sonnenlichts direkt die Stromerzeugungseffizienz von Photovoltaikmodulen bestimmt. Wenn Sie mehr Strom „sonnen“ möchten, müssen Sie die Solarpaneele möglichst senkrecht zur Richtung des Sonnenlichts ausrichten. Bei herkömmlichen Photovoltaikanlagen auf Dächern wird dies normalerweise durch eine einmalige Winkeleinstellung während der Installation erreicht, aber in einem Mikroraum wie einem Balkon ist ein fester Winkel nicht immer die beste Wahl.

Daher ist das winkelverstellbare Design zu einer Schlüsselinnovation in der geworden PV-Montagesystem für den Balkon . Es ermöglicht Benutzern nicht nur, den Neigungswinkel des Moduls je nach Jahreszeit oder Ausrichtung anzupassen, sondern kann auch das Sonnenlicht in der komplexen Umgebung städtischer Gebäude auf die flexibelste Weise maximal einfangen und so die Effizienz der Stromerzeugung erheblich verbessern.

Warum ist der Winkel so wichtig?

Die Sonne ändert im Laufe des Jahres ihre „Höhe“ und wandert im Laufe des Tages. Der Sonneneinstrahlungswinkel ist im Frühling und Herbst mäßig, im Sommer hoch und im Winter niedrig. Wenn in einer Photovoltaikanlage mit festem Winkel der Neigungswinkel zu stark vom Sonneneinstrahlungswinkel abweicht, führt dies zu einer Verringerung des effektiven Lichts und einer Verringerung der Effizienz der Stromerzeugung.

Die Daten zeigen, dass die Stromerzeugungseffizienz pro 10 Grad Abweichung vom optimalen Winkel im Durchschnitt um etwa 3 % bis 5 % sinkt. Wenn der optimale Winkel das ganze Jahr über beibehalten werden kann, kann die Gesamtstromerzeugung um **10 %\~25 %** gesteigert werden, was einen ganz erheblichen Gewinn für das Mikrobalkonsystem darstellt.

Aufbau und Prinzip der winkelverstellbaren Halterung

Die winkelverstellbare Halterung nutzt eine spezielle mechanische Struktur, um das Bauteil innerhalb eines bestimmten Bereichs flexibel drehen oder neigen zu können.

Zu den gängigen Designs gehören:

1.Gear-locked halterung

Der Neigungswinkel kann in 10°-Schritten fein eingestellt werden, indem der Drehpunkt mit einer Zahnradskala eingestellt wird. Nach der Anpassung ist die Struktur stabil und weist eine gute Windbeständigkeit auf.

2. Mehrloch-Stifthalterung

Die Halterung verfügt über mehrere Löcher und der Benutzer kann Stifte einsetzen, um sie je nach Bedarf im entsprechenden Winkel zu befestigen. Die Vorteile liegen in der Einfachheit und den geringen Kosten.

3. Struktur zur Winkeleinstellung der Gleitschiene

Durch die Kombination aus verschiebbaren Führungsschienen und spiralförmigen Einstellstangen kann eine stufenlose Winkeleinstellung erreicht werden, die für lichtempfindliche High-End-Anwendungen geeignet ist.

4.Automatisches Lichtverfolgungs-Mikrosystem (eine kleine Anzahl von High-End-Modellen)

Verwenden Sie Lichtsensoren, um den Winkel in Echtzeit anzupassen, ähnlich wie bei „Sonnenblumen“, aber die Kosten sind hoch und wurden in Heimbalkonszenen noch nicht weit verbreitet.

Diese Designs berücksichtigen die Platzbeschränkungen des Balkons. Durch die Gewährleistung der leichten Struktur und der einfachen Bedienung werden der Benutzerkomfort und die Stabilität des Systems maximiert.

Wie passt man den Winkel je nach Jahreszeit an?

Eine einfache Faustregel lautet:

Der beste Neigungswinkel ≈ lokaler Breitengrad ± saisonaler Korrekturwinkel

Bei Südbalkonen ist diese Anpassung sehr effektiv; Bei Ost- oder Westbalkonen können Winkel und Richtung angepasst werden, um den Lichtempfangswinkel morgens oder nachmittags zu optimieren.

Selbst wenn es nur zwei bis drei Mal im Jahr angepasst wird, kann es zu einer jährlichen durchschnittlichen Steigerung der Stromerzeugung von mehr als 10 % führen, insbesondere im Norden oder in Gebieten mit deutlichen Lichtveränderungen, ist dieser Vorteil noch bedeutender.

Wie funktionieren normale Benutzer?

Viele Menschen machen sich Sorgen: Ich bin kein Elektriker, kann ich diese Halterungen bedienen? Tatsächlich ist der Mechanismus zur Winkeleinstellung bei modernen PV-Montagesystemen für Balkone äußerst einfach gestaltet und kann von normalen Benutzern selbst durchgeführt werden:

Für die Winkelverstellung ist lediglich ein Schraubenschlüssel oder ein Sechskantwerkzeug erforderlich, und die Betätigungszeit beträgt 10 Minuten.

Das Handbuch ist mit einem Winkelführer, sogar mit einer Skala und einer empfohlenen saisonalen Winkeltabelle ausgestattet;

Einige Unternehmen bieten „Saisonale Winkelanpassungs-Servicepakete“ an, bei denen professionelle Techniker zwei- bis dreimal im Jahr vorbeikommen, um den Neigungswinkel für Benutzer regelmäßig zu optimieren. Dies ist eine durchdachte Serviceerweiterung für ältere Menschen oder Bewohner, denen dies nicht möglich ist.

Die praktische Bedeutung urbaner „Lichtjäger“

Bei städtischen Balkon-PV-Systemen ist die Fläche jeder Komponente begrenzt, daher ist es umso wichtiger, die maximale Effizienz der Stromerzeugung auf der „Einheitsfläche“ herauszuholen. Das winkelverstellbare Design bietet lediglich die Möglichkeit dieser Feineinstellung.

*Für Privatpersonen: Es bedeutet höhere Renditen und kürzere Amortisationszeiten;

* Für das System bedeutet es allgemeine Stabilität und Effizienz;

* Für das städtische Energienetz: Die Verbesserung der Stromerzeugungskapazität jeder Mikrostation ist ein stärkeres Glied im dezentralen Energiesystem;

Mit anderen Worten: Die Winkelverstellung ist nicht nur ein technisches Detail, sondern auch Ausdruck des urbanen Lean-Energiemanagements.

Keine Sorge für Hochhäuser in Städten: winddichtes und absturzsicheres Design

In Städten mit hohen Gebäuden möchten viele Einwohner gerne Balkon-PV ausprobieren, werden jedoch häufig von einem praktischen Problem abgehalten: Der Wind in Hochhäusern ist stark. Werden die Solarmodule weggeblasen? Ist es sicher?

Dies ist eine sehr berechtigte Sorge. Je höher das Stockwerk, desto größer die Windgeschwindigkeit und desto größer die dem Wind ausgesetzte Fläche der Gebäudefassade. Wenn es nicht fest befestigt ist, wird nicht nur das Gerät selbst beschädigt, sondern es kann auch zu schweren Sicherheitsunfällen kommen. Besonders in windigen Gebieten oder Gebieten mit häufigen Taifunen sind die Wind- und Absturzfestigkeit der Balkon-PV-Anlage zu den wichtigsten Überlegungen geworden.

Glücklicherweise hat das neue PV-Montagesystem für Balkone mit der Weiterentwicklung der Technologie und der Verbesserung der Standards „Sicherheit“ längst in seine Design-DNA integriert und sorgt durch eine Vielzahl struktureller Details und Materialoptimierung dafür, dass es auch in der Hochhausumgebung der Stadt so stabil wie ein Berg sein kann.

Wie groß ist der Höhenwinddruck?

Schauen wir uns zunächst die Daten an: Unter normalen Wetterbedingungen kann die Windgeschwindigkeit in Stockwerken über 10 30 % bis 50 % höher sein als am Boden; Bei starkem Wind kann der momentane Winddruck auf Gebäude über 20 Stockwerke 400–800 Pa oder sogar mehr erreichen. Dies entspricht einer Dauerzugkraft von 40–80 kg pro Quadratmeter. Wenn die Struktur instabil ist, besteht die Gefahr des Absturzes.

Daher ist es bei der Planung einer Balkon-Photovoltaikanlage notwendig, von den drei Aspekten Material, Struktur und Anschlussmethode auszugehen, um sicherzustellen, dass sie über einen langen Zeitraum Winddruck und Sturzrisiken standhält.

Wind-Lock-System: Machen Sie die Halterung „fest und nicht locker“

Im modernen PV-Montagesystem für den Balkon s, die Wind-Lock-Struktur (Wind-Lock-Halterung) wird im Allgemeinen eingeführt. Es handelt sich um einen Mehrfachklemm- und Klemmmechanismus, der dafür sorgt, dass die Bauteile bei Windeinwirkung nicht wackeln, sich anheben oder verrutschen.

Zu den gängigen Designs gehören:

*Doppelschichtige Druckstreifenverriegelung: Der obere und untere Teil des Komponentenrahmens werden mit Druckstreifen fixiert, die nicht nur das Paneel drücken, sondern auch die Stabilität des Gesamtrahmens erhöhen;

* Mechanische Zahnhalteschnalle: Der Hauptträger der Halterung und der Installationsarm sind durch die „Beißstruktur“ verbunden, und die Verriegelung wird bei starkem Wind immer fester gedrückt;

* Anti-Lockerungs-Mutter-Federscheiben-Kombination: Verwenden Sie Befestigungselemente mit stoßfester Leistung, die sich auch bei Langzeitvibrationen nicht leicht lösen lassen;

* Unsichtbare Scharnierstruktur: Einige verstellbare Winkelhalterungen sind mit Scharnieren durch die Drehwelle eingebettet, und ein Bajonett ist angebracht, das einfach einzustellen ist und die Befestigungsstärke gewährleistet.

Das Designkonzept dieser Strukturen ähnelt dem von Flugzeugflügelteilen oder Brückenverbindungen und stellt sicher, dass es am Spannungskonzentrationspunkt nicht zu Lockerungen oder Brüchen kommt, und widersteht so dem kontinuierlichen Druck und den plötzlichen Stößen, die durch starke Winde verursacht werden, wirksam.

Absturzsicherung: mehrere Garantien, keine versteckten Gefahren

Neben dem Windschutz ist es auch notwendig, ein „Sturz“ zu verhindern. Besonders in Hochhäusern kann es verheerende Folgen haben, wenn die auf dem Balkon installierte Photovoltaikanlage abstürzt. Daher verfügen moderne Systeme in der Regel über einen sekundären Schutzmechanismus zur Absturzsicherung.

Zu den Kernkomponenten gehören:

* Edelstahl-Fallschutzkabel: Jedes Photovoltaik-Panel oder jede Photovoltaik-Halterung ist über ein Edelstahlkabel mit dem Balkonkörper verbunden. Selbst wenn sich die Hauptbefestigung versehentlich löst, kann sie auch als „Sicherungsseil“ gegen Absturz fungieren.

* Selbstsicherndes Hakensystem: Ähnlich der Hakenstruktur, die von Höhenarbeitern verwendet wird, rastet es bei der Montage des Bauteils automatisch am Balkongeländer oder an der Wandkonstruktion ein. Sobald sich die Last ändert, verriegelt es automatisch, um die redundante Sicherheit zu erhöhen.

* Konstruktion des Begrenzungsbolzens: Am Ende der Installation wird eine Begrenzungsvorrichtung angebracht, um den Gesamtschlupf zu verhindern, selbst wenn die Position aufgrund von struktureller Alterung oder Erdbeben verschoben wird.

Dieser Doppelversicherungsmechanismus „Hauptstruktur-Absturzsicherungssystem“ kommt in gewissem Maße dem Sicherheitskonzept des Kletterseilsystems nahe. Selbst wenn das Schlimmste passiert, wird es nicht außer Kontrolle geraten.

Leichtes Material ist auch der Schlüssel zur Sicherheit

Denken Sie nicht fälschlicherweise, dass „schwer sicher“ ist. In Hochhaus-Einsatzszenarien sind leichte und hochfeste Materialien eine sinnvollere Wahl. Derzeit werden für die gängige PV-Montage auf Balkonen hauptsächlich die folgenden Materialien verwendet:

* Hochfeste Aluminiumlegierung (z. B. 6063-T5): geringe Dichte, hohe Festigkeit, gute Rostbeständigkeit, geeignet für den langfristigen Einsatz im Freien;

* Feuerverzinkter Kohlenstoffstahl: Nach einer speziellen Korrosionsschutzbehandlung bietet er sowohl Gewichts- als auch Festigkeitsvorteile und wird häufig im tragenden Hauptrahmen verwendet.

* Befestigungselemente aus Edelstahl: extrem starke Korrosionsschutzwirkung, wichtige Teile rosten nicht leicht und lösen sich nicht ab;

Durch die Kombination aus Materialauswahl und struktureller Optimierung kann die Balkon-PV-Anlage ihre Festigkeit beibehalten und gleichzeitig unnötige zusätzliche Belastungen des Gebäudes vermeiden, was ein Gleichgewicht zwischen Sicherheit und Praktikabilität darstellt.

Sowohl Ästhetik als auch Praktikabilität: starke architektonische Integration

Da Balkon-Photovoltaik in das Leben der Stadtbewohner Einzug hält, ist neben der Effizienz der Stromerzeugung und der Installationssicherheit ein weiterer „Stolperstein“, der nicht ignoriert werden darf, das Problem des Erscheinungsbilds.

Im modernen cities where every inch of land is valuable and aesthetics are diverse, people are no longer satisfied with the extensive installation of "just works". Balconies are not only places to dry clothes and plant flowers and plants, but also windows for people facing nature in urban life. A photovoltaic system that destroys the facade of a building and blocks light may be regarded as a "burden" by residents even if it generates electricity efficiently.

Vom „Industriestil“ zur „Architektursprache“

Frühe Photovoltaik-Halterungssysteme für Balkone stammten oft aus Industrieszenen und strebten nach Stärke und Funktion, ignorierten jedoch das visuelle Erlebnis der Wohnumgebung. Der dicke Stahlrahmen, die unordentliche Verkabelung und die freiliegenden Komponenten sind nicht nur unansehnlich, sondern führen oft auch zu Eigentumsbehinderungen oder Nachbarschaftsstreitigkeiten.

Um dieses Problem zu lösen, führen moderne Balkon-Photovoltaik-Halterungssysteme schrittweise eine „architektonische Sprache“ ein:

* Einfache Linien und leichte Struktur: Die Gesamtform ist eher minimalistisch und verzichtet auf komplexe Kreuzstrukturen, so dass man aus der Ferne nicht erkennen kann, dass es sich um eine Photovoltaikanlage handelt;

* Design mit versteckten Bolzen und Druckleisten: Durch das Verstecken der Verbindungspunkte und Druckplatten bleibt ein sauberes und ordentliches Erscheinungsbild erhalten;

* Einheitliche Farbbehandlung: Die Halterungsoberfläche verwendet Mattgrau, Silberweiß, Schwarz und andere Farben nahe der Gebäudefassade, die nicht abrupt sind und nicht dominieren;

* Passen Sie die Balkongeometrie an: Entsprechend dem gängigen Seitenverhältnis des Balkons, der Geländerstärke, dem Eckstil und anderen vorgefertigten Halterungsformen kann es nach der Installation „integriert“ werden.

Dieser Wandel von der „Manufaktursprache“ zur „Architektursprache“ ist ein wichtiger Schritt, damit die Balkon-Photovoltaik wirklich in den Lebensstil der Bewohner integriert wird.

Unsichtbares Halterungsdesign: Stromerzeugungsgeräte „verschwinden“

Um den Ausstattungssinn weiter zu reduzieren, werden in der Halterungsstruktur verschiedene „unsichtbare“ Designkonzepte übernommen, um die Photovoltaikanlage optisch so schwach wie möglich zu gestalten:

1. Design mit eingebetteter gefalteter Kante: Nachdem der Hauptträger der Halterung an der Leitplanke oder Wand befestigt wurde, wird die Kante in die feste Struktur gefaltet, und aus der Ferne ist fast kein sichtbarer Vorsprung erkennbar.

2.Hohles, leichtes Skelett: Die traditionelle versiegelte Rückwandplatine wird abgeschafft und die hohle Struktur wird übernommen, um das Gewicht zu reduzieren und Hindernisse zu reduzieren, wodurch die Komponenten „transparenter“ aussehen.

3. Modulares integriertes Formteil: Die ursprünglich freiliegenden Kabel und Anschlüsse werden in das Halterungsgerüst integriert, und das durch die freiliegenden Leitungen verursachte „Maschinenraumgefühl“ wird durch die integrierte Verpackung vermieden.

4. Optimierung des asymmetrischen Neigungswinkels: Bei Balkonen mit unterschiedlicher Nord-Süd- und Ost-West-Ausrichtung wird ein asymmetrisches Design gewählt, um den Neigungswinkel der Komponenten in der Struktur natürlicher zu gestalten und eine kontinuierliche Verlängerungsbeziehung zur Wand herzustellen.

Diese Designs machen die Balkon-Photovoltaik nicht mehr zu einem „Kraftwerk, das vor dem Fenster hängt“, sondern zu einem Teil, der in der Lebensszene verborgen ist, wobei sowohl Funktion als auch Schönheit berücksichtigt werden.

Anpassung an ultradünne Photovoltaikmodule: Dünnheit ist auch eine Art Schönheit

Es reicht nicht aus, dass die Halterung gut aussieht, auch die Komponenten selbst müssen mithalten. Die neue Generation von Balkonsystemen verwendet im Allgemeinen ultradünne, durchscheinende oder vollständig schwarze Photovoltaikmodule, die optisch eher an „Baumaterialien“ als an „Stromerzeugungsanlagen“ erinnern.

Ultradünne Glaskomponenten (3 bis 4 mm): Die Dicke ist etwa 40 % geringer als bei herkömmlichen Komponenten und der visuelle Druck ist nach der Installation geringer, was für Balkongeländer oder auskragende Wände geeignet ist.

Transluzente Komponenten: Einige Bereiche sind lichtdurchlässig, sodass der Balkon unter Berücksichtigung der Bepflanzungs-, Belüftungs- und Beleuchtungsfunktionen weiterhin natürliche Lichtkanäle behalten kann.

Integrierte schwarze Komponenten: Durch die Verwendung vollständig schwarzer Rahmen und nicht reflektierender Beschichtungen passt die insgesamt dunkle Spiegelstruktur perfekt zu modernen Glas- oder Metallfassaden im Außenbereich von Wohngebäuden.

Nachdem diese Komponenten mit der Halterung kombiniert wurden, ähnelt das Erscheinungsbild fast einem dekorativen Glas oder einem Windschutz und nicht einem traditionellen „Solarpanel“, das von Bewohnern, Grundstücken und Architekten leichter akzeptiert wird.

Soziale Auswirkungen der architektonischen Integration

Die optische Aufwertung von Balkon-Photovoltaikanlagen ist nicht nur eine ästhetische Frage, sondern auch ein praktischer Antrieb. Viele städtische Pilotprojekte haben Folgendes festgestellt:

* Das Erscheinungsbild ist aufeinander abgestimmt und die Akzeptanz der Bewohner ist um ca. 60 % gestiegen;

* Die Hausverwaltung ist nicht mehr vehement dagegen und die Einstellung zur Unterstützung der Installation ist positiver;

* Architekturplaner haben begonnen, die „eingebettete“ Lösung von Photovoltaikkomponenten aktiv in Betracht zu ziehen und sie in die Gebäudestruktur zu integrieren.

* Sobald es von „später externes Plug-in“ zu „Teil des Gebäudes“ wechselt, kann die Balkon-Photovoltaik von einer kleinen spontanen Installation zu einer großräumigen städtischen Anlage übergehen.