(BIPV) Energ铆a Fotovoltaica Integrada en Edificios


La energ铆a fotovoltaica integrada en el edificio (BIPV) tiene un doble prop贸sito: sirve como capa exterior de una estructura y genera electricidad para uso in situ o para exportar a la red. Los sistemas BIPV pueden proporcionar ahorros en materiales y costos de electricidad, reducir la contaminaci贸n y aumentar el atractivo arquitect贸nico de un edificio.

Aunque se puede agregar una estructura como una actualizaci贸n, el mayor valor para los sistemas BIPV se obtiene al incluirlos en el dise帽o inicial del edificio. Al sustituir materiales est谩ndar por PV durante la construcci贸n inicial, los constructores pueden reducir el costo incremental de los sistemas PV y eliminar costos y problemas de dise帽o para sistemas de montaje separados.

Los sistemas fotovoltaicos integrados en edificios se planifican durante la etapa de dise帽o arquitect贸nico y se agregan durante la construcci贸n inicial. La energ铆a fotovoltaica agregada al edificio (BAPV) se planifica y construye durante una modernizaci贸n. Tanto BIPV como BAPV carecen de los racks y equipos de montaje de los sistemas fotovoltaicos tradicionales.

La mayor铆a de los dise帽adores de sistemas solares integrados considerar谩n una variedad de tecnolog铆as solares y sus posibles usos en comparaci贸n con las necesidades de los ocupantes del edificio. Por ejemplo, la fotovoltaica de pel铆cula delgada semitransparente puede permitir la iluminaci贸n diurna natural y los sistemas t茅rmicos solares pueden capturar energ铆a t茅rmica para generar agua caliente o proporcionar capacidad de calefacci贸n y refrigeraci贸n de espacios.

BIPV - ejemplo de integraci贸n en azotea de una comunidad de propietarios ejemplo de integraci贸n en tejado instalado por Telpro Madrid

BIPV 鈥 ejemplo de integraci贸n en azotea de una comunidad de propietarios ejemplo de integraci贸n en tejado instalado por Telpro Madrid

Aplicaciones para energ铆a fotovoltaica integrada en edificios (BIPV)

Datos breves: energ铆a fotovoltaica integrada en edificios (BIPV)

  • Potencial t茅cnico en Espa帽a de alrededor de 1.000 GWp

  • Ventajas:

    • BIPV es un componente importante para reducir las emisiones de CO2 en los edificios (energ铆a cero / energ铆a adicional)
    • en muchas superficies ya acristaladas, la fotovoltaica se puede integrar con poco esfuerzo adicional
  • Desventajas:

    • Mayor esfuerzo de planificaci贸n debido a las interfaces entre los oficios y los diferentes reglamentos t茅cnicos

    • Costos m谩s altos debido a series de producci贸n peque帽as, a menudo con un bajo grado de automatizaci贸n y falta de estandarizaci贸n.

    • La gama de productos debe ampliarse con productos funcional y est茅ticamente optimizados

Fachada: la energ铆a fotovoltaica se puede integrar en los lados de los edificios, reemplazando las ventanas de vidrio tradicionales con paneles solares cristalinos o de pel铆cula delgada semitransparentes. Estas superficies tienen menos acceso a la luz solar directa que los sistemas de techo, pero generalmente ofrecen un 谩rea disponible m谩s grande. En aplicaciones de modernizaci贸n, los paneles fotovoltaicos tambi茅n se pueden utilizar para camuflar exteriores de edificios degradados o poco atractivos.
Tejados: en estas aplicaciones, el material fotovoltaico reemplaza al material del techo o, en algunos casos, al techo mismo. Algunas empresas ofrecen un techo solar integrado de una sola pieza fabricado con vidrio laminado; otros ofrecen 鈥渢ejas鈥 solares que se pueden montar en lugar de las tejas normales del techo.
Acristalamiento: se pueden usar c茅lulas solares ultradelgadas para crear superficies semitransparentes, que permiten que la luz del d铆a penetre y al mismo tiempo generan electricidad. Estos se utilizan a menudo para crear tragaluces fotovoltaicos o invernaderos.

ejemplo de integraci贸n en tejado instalado por Telpro Madrid

ejemplo de integraci贸n en tejado instalado por Telpro Madrid

Consideraciones de dise帽o de edificios

Una parte fundamental para maximizar el valor de un sistema BIPV es planificar tanto los factores ambientales como los estructurales, los cuales influyen en la econom铆a, la est茅tica y la funci贸n general de cualquier sistema solar. Proporciona funciones de envolvente del edificio como:

  • protecci贸n contra la intemperie (impermeabilizaci贸n, protecci贸n solar);
  • aislamiento t茅rmico;
  • protecci贸n contra el ruido;
  • iluminaci贸n diurna; y / o
  • la seguridad.

Factores medioambientales

  • Insolaci贸n: se refiere a la cantidad promedio de radiaci贸n solar recibida, generalmente calculada en kWh / m 2 / d铆a. Es la forma m谩s com煤n de describir la cantidad de recursos solares en un 谩rea en particular.
  • Condiciones clim谩ticas y meteorol贸gicas: las altas temperaturas ambientales pueden disminuir la salida de los sistemas solares, y las nubes y los patrones de lluvia pueden afectar la salida del sistema y los requisitos de mantenimiento. Los altos niveles de contaminaci贸n del aire pueden requerir una limpieza regular para aumentar la eficiencia.
  • Sombreado: los 谩rboles, los edificios cercanos y otras estructuras pueden bloquear el sol, reduciendo la salida del sistema fotovoltaico.
  • Latitud: la distancia desde el ecuador afecta el 谩ngulo de inclinaci贸n 贸ptimo para que los paneles solares reciban radiaci贸n solar.

Factores estructurales

  1. Requisitos de energ铆a del edificio: el dise帽o de un sistema BIPV debe tener en cuenta si el edificio debe poder funcionar con total independencia de la red el茅ctrica, que requiere bater铆as u otros sistemas de almacenamiento de energ铆a en el sitio.
  2. Dise帽o del sistema solar: el dise帽o del sistema fotovoltaico en s铆 est谩 determinado por los requisitos energ茅ticos del edificio y cualquier limitaci贸n estructural o est茅tica que pueda limitar la elecci贸n de materiales. Los paneles de silicio cristalino tienen una mayor producci贸n de electricidad por metro cuadrado, pero mayores costos y limitaciones de dise帽o. Los materiales de pel铆cula fina generan menos electricidad por metro cuadrado, pero son menos costosos y pueden integrarse m谩s f谩cilmente en m谩s superficies.

Beneficios de BIPV

Los beneficios de BIPV son m煤ltiples: BIPV no solo produce electricidad limpia en el sitio sin requerir un 谩rea de terreno adicional, sino que tambi茅n puede afectar el consumo de energ铆a de un edificio a trav茅s del uso de la luz del d铆a y la reducci贸n de las cargas de enfriamiento.

Por lo tanto, BIPV puede contribuir al desarrollo de edificios de energ铆a neta cero. Al convertir techos y fachadas en activos generadores de energ铆a, BIPV es el 煤nico material de construcci贸n que tiene un retorno de la inversi贸n (ROI).

Adem谩s, el uso diverso de los sistemas BIPV abre muchas oportunidades para que los arquitectos y dise帽adores de edificios mejoren la apariencia visual de los edificios. Por 煤ltimo, pero lo que es m谩s importante, los propietarios de edificios se benefician de la reducci贸n de las facturas de electricidad y de la imagen positiva de ser reconocidos como 鈥渆col贸gicos鈥 e 鈥渋nnovadores鈥.

ejemplo de integraci贸n en azotea de una comunidad de propietarios BIPV instalado por Telpro Madrid

ejemplo de integraci贸n en azotea de una comunidad de propietarios instalado por Telpro Madrid

BIPVT: un subconjunto de BIPV

Un subconjunto de BIPV es BIPV con recuperaci贸n de energ铆a t茅rmica, llamado BIPVT. Dichos sistemas producen calor y electricidad simult谩neamente desde la misma superficie del edificio.

Cuando se utiliza aire como medio de recuperaci贸n de calor (BIPVT / a), la energ铆a t茅rmica extra铆da est谩 disponible para uso directo para aplicaciones de baja temperatura (p. Ej., Precalentamiento de aire fresco). O mediante la mediaci贸n de una bomba de calor, para temperaturas m谩s altas (p. Ej. calefacci贸n de habitaciones, calentamiento de agua sanitaria).

El principal beneficio de BIPVT es que produce m谩s energ铆a por 谩rea de superficie que un sistema BIPV independiente. Un beneficio adicional es que, en condiciones de recuperaci贸n de calor. Las c茅lulas fotovoltaicas estar谩n m谩s fr铆as que en un techo BIPV sin recuperaci贸n de energ铆a t茅rmica, mejorando as铆 la eficiencia del m贸dulo.

BIPV en Espa帽a

Hay un enorme potencial de mercado para BIPV en Espa帽a, lo que indica que se podr铆an generar alrededor de 71,34 TWh mediante la instalaci贸n de esta tecnolog铆a en edificios residenciales y comerciales / institucionales. La tendencia de construcci贸n hacia edificios de varios pisos con alto acristalamiento en la 煤ltima d茅cada ha aumentado a煤n m谩s el 谩rea adecuada para BIPV.

Adem谩s, los avances tecnol贸gicos con respecto a los materiales solares transparentes, coloreados, flexibles y eficientes desde el punto de vista energ茅tico permiten aplicaciones m谩s amplias de BIPV.

Historias de 茅xito espa帽oles. Hasta la fecha, se han realizado m谩s de 50 proyectos BIPV comerciales, institucionales y varios residenciales m谩s peque帽os en Espa帽a, lo que brinda nuevas oportunidades de mercado para los fabricantes de energ铆a solar y la industria de la envolvente de edificios

Aprende m谩s sobre la energia solar con nuestro glosario!