Fotovoltaic integrat arhitectural

FAI este acronimul pentru fotovoltaice integrate din punct de vedere arhitectural , care corespunde în italiană acronimului englez BIPV care înseamnă Building Integrated Photo Voltaic . FAI cuprinde setul de tehnologii fotovoltaice concepute pentru a fi aplicate clădirilor ca parte integrantă a anvelopei clădirii.

Exemplu de acoperiș fotovoltaic integrat arhitectural (FAI)

Poate corespunde înlocuirii totale a componentelor exterioare clădirii (plăci, foi, învelișuri, ferestre etc.) ca și pentru producția de sisteme care conțin celule fotovoltaice în interiorul lor și constituie partea exterioară a clădirii.

Aplicații ale arhitecturilor FAI pe diferite părți ale anvelopei clădirii

Istorie

Sistemele fotovoltaice integrate arhitectural s-au născut din motive estetice spre sfârșitul anilor '70 pentru a acoperi clădirile la cererea specifică a departamentului american de energie DOE care a finanțat proiecte pentru fotovoltaice distribuite. La începutul anilor 1980, mai multe proiecte ale companiilor japoneze și americane erau deja o realitate, cu toate acestea costurile ridicate de producție ale celulelor fotovoltaice au făcut imposibilă industrializarea modulelor și, prin urmare, a sistemelor FAI. Primele case FAI au fost construite în Statele Unite între 1978 (vezi modelul John Long) și 1980, au avut o eficiență foarte redusă și au avut nevoie de eforturi economice semnificative pentru a le face integrate arhitectural. Cu toate acestea, au dat rezultatului estetic un început al conceptului la toate nivelurile.

Odată cu îmbunătățirea eficienței energetice a tehnologiilor fotovoltaice, în anii 90, diverse organizații (centre de cercetare, universități, companii) în principal japoneze și europene au început studiul pentru industrializarea acestor sisteme. Cu toate acestea, de la sfârșitul anilor 90, FAI devine ceva de rezolvat într-un mod sistematic. În 1999, tehnologiile au fost rafinate și sunt încorporate în clădirile comerciale, ca în cazul „Clădirii 4 Times Square” din New York cu o instalație FAI din siliciu amorf pe partea de sud între etajele 37 și 43.

Acestea sunt soluții dedicate, deoarece mulți s-au născut în acei ani, dar standardizarea a luat o forță puternică la sfârșitul anilor 2000. În această perioadă, de fapt, numeroasele state europene ( Spania , Germania , Franța , Italia în special) desfășurate în sectorul datorită mecanismelor contului energetic. Acest tip de sistem fotovoltaic este valabil în Italia din 2008 datorită mai ales stimulentelor din Contul Energetic și tehnologiilor dezvoltate în special în Franța din 2006 (a se vedea în acest sens Instalarea fotovoltaică integrată la bâti ).

Tehnologia sunt module fotovoltaice cristaline care ies din liniile de producție cu cadre normale de suport pentru module și care sunt fixate pentru a susține structurile pentru a înlocui suprafețele existente. Rezultatul este modulele suprapuse pe suprafețe, prin urmare modulele acționează doar ca colectoare ale radiației solare și ca o suprafață arhitecturală mai mult sau mai puțin integrată. Bariera în calea agenților atmosferici precum zăpada, ploaia, umiditatea, vântul etc. este garantată de un strat impermeabil din diferite materiale (în general PET, foi de aluminiu, oțel etc.) pe care curge apa de ploaie.

În 2011 a existat o nouă împingere către integrarea arhitecturală în Italia și Franța și a fost introdus conceptul de FII fotovoltaic integrat inovator, unde modulul părăsește liniile de asamblare pur și simplu ca laminat și, prin definiție, sistemul este o parte integrantă a plicului. clădire. Schimbările fundamentale, din acest moment FAI transformă modulul simplu într-un material de construcție.

Descriere

FAI contrastează cu un tip de ansamblu suprapus arhitecturii existente mai mult sau mai puțin paralel cu suprafața acoperită. În acest caz tipologia este identificată cu acronimul englez BAPV și în italiană cu „Fotovoltaic pe clădire”. Modulul fotovoltaic este instalat pur și simplu pe clădire, interfața nu este importantă, dar eficiența în captarea radiației solare. Această soluție nu este întotdeauna plăcută din punct de vedere arhitectural, dar corespunde celui mai rudimentar sistem de instalare a energiei fotovoltaice pe o clădire

Tehnologii

FAI este împărțit în 4 tehnologii principale bazate pe tipul de suport al elementului sensibil al modulului:

fotovoltaic integrat cu module încadrate
fotovoltaic integrat cu module laminate
fotovoltaic integrat cu module flexibile
fotovoltaic integrat cu pasta fotovoltaica

Fotovoltaic integrat inovator

Exemplu de sistem fotovoltaic inovator integrat arhitectural (FII). Sistemele inovatoare au principala caracteristică de a nu permite apei, zăpezii și vântului să treacă bariera creată de modulele fotovoltaice.

Trei concepte importante intră în joc în fotovoltaica integrată inovatoare.

Modulul fotovoltaic devine o parte integrantă a structurii externe a clădirii. Materialul care constituie suprafața exterioară are sarcina

acționează ca o barieră pentru apa de ploaie, zăpadă și gheață
susține încărcăturile de zăpadă, încărcătura vântului și pasarelele pentru orice întreținere
garantează evacuarea aerului umed și a condensului care se formează pe suprafețele interfeței între noapte și zi.

Mai mult, în cazul înlocuirii elementelor externe prezente, componentele fotovoltaice trebuie să aibă aceeași eficiență termică sau mai bună decât componentele înlocuite.