Una de las tecnologías de energía renovable más prometedoras es la tecnología fotovoltaica. La energía fotovoltaica (PV) es un medio verdaderamente elegante de producir electricidad in situ, directamente a partir del sol, sin preocuparse por el suministro de energía ni por el daño medioambiental. Estos dispositivos de estado sólido simplemente generan electricidad a partir de la luz solar, de forma silenciosa, sin mantenimiento, sin contaminación y sin agotamiento de materiales.
Tradicionalmente, la energía fotovoltaica se monta en el techo de un edificio, lo que se conoce como energía fotovoltaica aplicada en edificios. Pero cada vez más arquitectos están aprendiendo cómo incorporar células y módulos solares en elementos como muros cortina, tejas y barandillas conocidas como Fotovoltaica integrada en edificios (BIPV).
La energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) son materiales fotovoltaicos que se utilizan para reemplazar los materiales de construcción convencionales en partes de la envolvente del edificio, como el techo, los tragaluces o las fachadas.
Al servir simultáneamente como material envolvente del edificio y generador de energía, sistemas BIPV puede proporcionar ahorros en costos de materiales y electricidad, reducir el uso de combustibles fósiles y la emisión de gases que agotan la capa de ozono y agregar interés arquitectónico al edificio.
Building Integrated Photovoltaics (BIPV) es la integración de la energía fotovoltaica (PV) en la envolvente del edificio. El módulos fotovoltaicos Cumple la doble función de revestimiento del edificio (reemplazando los materiales convencionales de la envolvente del edificio) y generador de energía.
1. Los módulos fotovoltaicos (que pueden ser de película fina o cristalinos, transparentes, semitransparentes u opacos);
2 、 Un controlador de carga, para regular la energía que entra y sale del banco de almacenamiento de baterías (en sistemas fuera de la red);
3. Un sistema de almacenamiento de energía, generalmente compuesto por la red pública en sistemas interactivos con la red pública o varias baterías en sistemas fuera de la red;
4. Equipo de conversión de energía que incluye un inversor para convertir la energía CC de los módulos fotovoltaicos en CA compatible con la red pública;
5. Fuentes de alimentación de respaldo, como generadores diésel (opcionales, normalmente empleados en sistemas fuera de la red); y accesorios de montaje y soporte adecuados, cableado y desconexiones de seguridad.
Los sistemas BIPV pueden interconectarse con la red pública disponible o pueden diseñarse como sistemas independientes fuera de la red.
La energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) tiene un doble propósito: sirve como capa exterior de una estructura y genera electricidad para uso in situ o para exportar a la red pública. Los sistemas BIPV pueden proporcionar ahorros en costos de materiales y electricidad, reducir la contaminación y aumentar el atractivo arquitectónico de un edificio. Aunque se pueden agregar a una estructura como modernización, el mayor valor de los sistemas BIPV se obtiene al incluirlos en el diseño inicial del edificio. Al sustituir materiales estándar por fotovoltaicos durante la construcción inicial, los constructores pueden reducir el costo incremental de los sistemas fotovoltaicos y eliminar costos y problemas de diseño para sistemas de montaje separados.
A continuación se muestran algunas de las aplicaciones para el diseño de energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV).
Uno de los lugares más fáciles para comenzar a implementar BIPV a gran escala son las tejas de cerámica o arcilla. En estas aplicaciones, el material fotovoltaico sustituye al material del tejado o, en algunos casos, al propio tejado. Algunas empresas ofrecen un tejado solar integrado de una sola pieza fabricado con vidrio laminado; otros ofrecen “tejas” solares que se pueden montar en lugar de las tejas normales.
Hay algunas opciones disponibles para determinar qué hacer con su fotovoltaico en secciones del edificio además del techo. Estos se explican aproximadamente a continuación.
Las paredes perfectamente verticales, por supuesto, no reciben la misma radiación solar que los tejados inclinados u horizontales, pero sí la reciben, especialmente si el edificio está situado en latitudes más altas, donde el sol invernal llega en ángulos bajos. Hay disponibles módulos "perforados" que capturarán una parte de la luz para la producción de electricidad en las celdas y, al mismo tiempo, permitirán que algo de luz entre en el edificio.
Algunos edificios incorporan dicha piel por motivos estéticos y de control climático. Si los paneles fueran, al igual que las ventanas, capaces de abrirse y cerrarse, podrían desempeñar un papel directo en el control del clima del edificio y, al mismo tiempo, tendrían suficiente espacio para mantenerse frescos y, por lo tanto, funcionar de manera eficiente.
Los toldos solares tienen la ventaja de que pueden mantener los rayos directos no deseados del sol fuera de los ojos mientras los absorben para generar electricidad. El ángulo de los toldos podría ajustarse para capturar/bloquear mejor los rayos del sol según la temporada.
Las ventanas solares (acristalamiento fotovoltaico) y los tragaluces tienen el mismo propósito que sus contrapartes ordinarias: dejar pasar la luz, reducir el deslumbramiento y actuar como aislamiento o medio para proporcionarVentilación dentro de un edificio.
Como se analiza en este artículo, la importancia de BIPV en la arquitectura seguirá aumentando en el futuro. Según los datos, el futuro del mercado BIPV es brillante.
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