Ενσωματωμένα φωτοβολταϊκά σε νέες κτιριακές εγκαταστάσεις

Η αποτελεσματικότητα μιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης στη στέγη ενός κτιρίου δεν αμφισβητείται, η προσθήκη όμως μπλε ή μαύρων πλαισίων σίγουρα επηρεάζει την αισθητική του, όπως και κάθε άλλη προσθήκη μετά τον αρχικό σχεδιασμό του. Τα ενσωματωμένα φωτοβολταϊκά αποτελούν τη λύση σε αυτό το πρόβλημα καθώς παίρνουν σημαντικό ρόλο εξαρχής στη συνολική μορφή με τη μορφή σκιάστρων, τοίχων, υαλοστασίων και άλλων στοιχείων της πρόσοψης.
Τα BIPV (Building Intergrated Photovoltaics: ενσωματωμένα στο κτίριο φωτοβολταϊκά) μας δίνουν τη δυνατότητα να εκμεταλλευόμαστε την ηλιακή ενέργεια με φωτοβολταϊκά στοιχεία τοποθετημένα στο κτίριο αλλά ως στοιχεία της στέγης, της πρόσοψης, σκίαστρα ακόμα και διάφανα υαλοστάσια. Εκμεταλλευόμαστε έτσι επιφάνειες που διαφορετικά δεν θα είχαν καμία χρηστικότητα και τις μετατρέπουμε σε μονάδες παραγωγής πράσινης ενέργειας. Μια πρώτη κίνηση προς αυτή την κατεύθυνση, ειδικά για κατοικίες, αποτελούν τα φωτοβολταϊκά κεραμίδια. Παρόλο που διατηρούν το μπλε χρώμα τους, το σχήμα τους έχει αλλάξει έτσι, ώστε να πάρουν τη μορφή κανονικών κεραμιδιών χωρίς να επηρεάζουν την εμφάνιση της στέγης. Τα περισσότερα παραδείγματα όμως ενσωματωμένων φωτοβολταϊκών στοιχείων τα συναντάμε σε κτίρια γραφείων με γυάλινες προσόψεις ή σε μεγάλα σκίαστρα δημόσιων χώρων.

Φωτοβολταϊκές προσόψεις
Η τοποθέτηση φωτοβολταϊκών στην πρόσοψη ενός κτιρίου αποτελεί μεν την καλύτερη λύση από άποψη εξοικονόμησης χώρου, με μειωμένη όμως απόδοση των φωτοβολταϊκών, λόγω της κάθετης τοποθέτησης σε σχέση με τον ήλιο. Σε ένα κτίριο γραφείων μια γυάλινη αεριζόμενη πρόσοψη παρέχει θερμότητα από τον ήλιο, με αποτέλεσμα να μειώνονται οι ανάγκες του κτιρίου σε θέρμανση και καλύτερη μόνωση, με αποτέλεσμα να μειώνονται οι απώλειες. Μια πρόσοψη με φωτοβολταϊκά στοιχεία παρέχει το επιπλέον πλεονέκτημα της παραγωγής ρεύματος, που μπορεί ή να τροφοδοτήσει το δίκτυο ή να αξιοποιηθεί απευθείας για τις λειτουργίες του κτιρίου. Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα είναι καταρχήν, η αισθητική του κτιρίου, που δεν αλλοιώνεται από μετέπειτα προσθήκες και κατά δεύτερο λόγο, όταν μιλάμε για ένα ψηλό κτίριο γραφείων- η µεγάλη διαθέσιµη επιφάνεια που, παρά την μειωμένη απόδοση, μας δίνει τη δυνατότητα να τοποθετηθεί μεγάλος αριθμός πλαισίων. Ένα πολύ ενδιαφέρον παράδειγμα είναι ο πύργος CIS, το δεύτερο ψηλότερο κτίριο του Manchester της Αγγλίας, παρόλο που τα πλαίσια τοποθετήθηκαν μετά την κατασκευή του. Ο συγκεκριμένος ουρανοξύστης του 1962, είχε σχεδιαστεί αρχικά καλυμμένος με μωσαϊκά πλακίδια ώστε να έχει ένα ασημί χρώμα, το οποίο όμως λόγω της μόλυνσης και της παλαιότητας του κτιρίου κατέληξε να είναι ένα μουντό γκρι. Έτσι τα πλακίδια αντικαταστάθηκαν με φωτοβολταϊκά πλαίσια για περιβαλλοντικούς και οικονομικούς λόγους. Το κτίριο παράγει ετησίως 180.000 κιλοβατώρες, γεγονός που το καθιστά το μεγαλύτερο ηλιακό έργο στην Αγγλία και η παραγόμενη ενέργεια τροφοδοτεί το κεντρικό δίκτυο ηλεκτρισμού. Για να καλυφθεί ολόκληρος ο πύργος χρειάστηκαν 7.244 πλαίσια των 80 βατ και το έργο κόστισε συνολικά 5,5 εκατομμύρια λίρες.


Φωτοβολταϊκά σκίαστρα
Τα πλαίσια thin-film έκαναν το πρώτο βήμα για πιο μικρά και ευέλικτα φωτοβολταϊκά πλαίσια. Η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών έχει προχωρήσει τόσο σήμερα, ώστε να μπορούν να πάρουν σχεδόν οποιαδήποτε μορφή. Μια πολύ ενδιαφέρουσα εκδοχή είναι η χρήση φωτοβολταϊκών για σκίαστρα. Τα πλαίσια παίρνουν τη μορφή κινητών ή σταθερών περσίδων που μπορούν να κλείσουν όταν θέλουμε να προστατέψουμε το κτίριο από τον ήλιο και απορροφώντας παράλληλα ηλιακή ενέργεια, και να ανοίξουν όταν θέλουμε φως, ορατότητα ή όταν πια ο ήλιος πέσει. Αντίστοιχα, οι φωτοβολταϊκές περσίδες μπορούν να χρησιμοποιηθούν και ως στέγαστρα για προστασία από τον ήλιο ή τις καιρικές συνθήκες. Οι περσίδες είναι κατασκευασμένες από γυαλί ή αλουμίνιο και οι φωτοβολταϊκές κυψέλες βρίσκονται στην πάνω μεριά τους προστατευμένες από τις καιρικές συνθήκες. Μια τέτοια προσθήκη σε ένα κτίριο παρέχει και προστασία από τον ήλιο και παραγωγή ενέργειας, ενώ παράλληλα τα φωτοβολταϊκά πλαίσια μπορούν να αποτελέσουν μέρος του σχεδιασμού και της αισθητικής του κτιρίου. Πάνω στις περσίδες υπάρχει η δυνατότητα να τοποθετηθεί εκτύπωση και το σκίαστρο να έχει το χρώμα που επιθυμούμε.

Φωτοβολταϊκά υαλοστάσια
Η διαφάνεια ενός πλαισίου εξαρτάται από τον τύπο του και την απόσταση των κυψελών μεταξύ τους. Όλοι οι τύποι φωτοβολταϊκών πλαισίων μπορούν να μας δώσουν το επιθυμητό αποτέλεσμα με διαφορετικές αποδόσεις, οπότε ανάλογα με το φωτισμό που επιθυμούμε στο εσωτερικό του κτιρίου, επιλέγουμε και το πλαίσιο. Τα πλαίσια έχουν γυαλί και στις δύο πλευρές τους που είναι και κατάλληλο για να μονώσει το κτίριο. Όλα τα υαλοστάσια μπορούν να αντικατασταθούν από φωτοβολταϊκά πλαίσια παράγοντας μεγάλες ποσότητες ρεύματος. Σε όλες τις περιπτώσεις όμως πρέπει να λαμβάνεται υπόψιν ο προσανατολισμός του κτιρίου και τα διάφορα εμπόδια γύρω του. Η ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών σε τζάμια δίνει τη δυνατότητα εκμετάλλευσης μεγάλων επιφανειών χωρίς να εμποδίζεται ο ηλιασμός του κτιρίου.

Η τεχνολογία των BIPV ανοίγει νέους δρόµους καθώς πλέον φωτοβολταϊκά µπορούν να τοποθετηθούν οπουδήποτε. Σε δρόµους, όπως ο φωτοβολταϊκός ποδηλατόδροµος που σχεδιάζεται στην Ολλανδία, σε στάσεις λεωφορείων, ηχοπετάσµατα µεγάλων αυτοκινητόδροµων, και σε όποια άλλη διαθέσιµη επιφάνεια έχουµε, χωρίς να χρειάζεται επιπλέον χώρος, γεγονός που αποτελεί πρόβληµα στις σηµερινές µεγαλουπόλεις. Υπάρχει ο απαραίτητος χώρος στα κτίρια µας και όπου αλλού µπορούµε να φανταστούµε ώστε να παράγουµε το ρεύµα που χρειαζόµαστε χωρίς να επιβαρύνουµε το περιβάλλον.
πηγή: www.4green.gr