Mis on hoonesse integreeritud fotogalvaanika?

Building-integrated photovoltaics (BIPV) kasutab traditsiooniliste ehitusmaterjalide asemel fotogalvaanilisi paneele ehituskonstruktsioonides, nagu katused, aknad ja fassaadid. Fotogalvaanilised paneelid toodavad päikeseenergiat, muutes päikesevalguse elektriks. See taastuv ja mittesaastav energiaallikas muudab hoonetesse integreeritud fotogalvaanika jätkusuutliku arhitektuuri lahutamatuks osaks. Fotogalvaanilised paneelid on kavandatud paljude uute ehitusprojektide jaoks, kuid neid saab paigaldada ka juba olemasolevatele hoonetele. Paljud BIPV hooned sellistes riikides nagu Prantsusmaa, Saksamaa ja Ameerika Ühendriigid annavad energia tagasi võrku ja saavad selle eest rahalisi stiimuleid.

Fotogalvaanika (PV) on kiiresti kasvav tehnoloogiavaldkond, mis tuleneb kasvavast vajadusest ja soovist puhta energia alternatiivi järele. Fotogalvaanilise paneeli saab integreerida hoonesse või selle saab paigaldada maapinnale. Nendel paneelidel või moodulitel on palju pakendatud päikesepatareisid, mis koosnevad mitmest fotodioodist, mis muudavad loodusliku valguse elektriks. Võrguga ühendatud PV-süsteemis suunatakse see elekter seejärel elektrivõrku. Eraldiseisvas süsteemis laeb energia akut, kus seda saab hilisemaks kasutamiseks salvestada.

Mõiste hoonesse integreeritud fotogalvaanika viitab tavaliselt sellele, et hoone kavandati PV-süsteeme silmas pidades. Fotogalvaaniline tööstus on projekteerinud PV-paneele mitmel erineval otstarbel ja stiilil, nii et arhitekti loomingulisust ja esteetikat ei pea tema jätkusuutlikkuse soov lämmatama. PV-mooduleid on erinevates värvides ja need võivad olla raamitud või raamimata, läbipaistmatud, läbipaistvad, poolläbipaistvad, painduvad või jäiga õhukese kilega metallsubstraadil. Suurust, kuju ja tipppinget saab ka kohandada. Õige paneeli valik sõltub suuresti selle eesmärgist. Kristallmooduleid ei tohiks kasutada kõrge temperatuuriga piirkondades, kuna see vähendab nende tõhusust.

Levinuim paneelitüüp on lamekatuste jaoks. Need võivad olla päikeseenergia katusekivide või katusesindlite või päikesemoodulite kujul, mis on jagatud painduvateks mooduliteks, läbipaistvateks või poolläbipaistvateks mooduliteks või õhukesteks kilemooduliteks. Kõige populaarsemaks on osutunud õhukese kile moodulid, mis asetavad ühe või mitu õhukest päikesepatarei kihti elektriisolaatori alusele, mida nimetatakse substraadiks. Hoonesse integreeritud fotogalvaanika võimaldab ehitada ka viilkatuseid kas monteeritud või integreeritud paneelidega.

PV fassaadid ehk PV kardinseinad ehk hoone esiküljed on ehitatud energiasäästu, esteetika ja ilmastikukindluse eesmärgil. Neid saab teha traditsiooniliste, läbipaistvate või poolläbipaistvate moodulitega. Fassaade saab varustada ka varjusüsteemidega, mis kallutavad mooduleid hoone varjutamiseks või energia kasutamise efektiivsuse maksimeerimiseks. Neid mooduleid saab käsitsi või automaatselt kallutada ja neid nimetatakse mõnikord “Shadow-Voltaic” süsteemideks. Varjusüsteemid võib integreerida algsesse hoonesse või paigaldada hiljem.

Läbipaistvaid või poolläbipaistvaid PV-paneele kasutatakse traditsiooniliste ehitusmaterjalide, näiteks klaasi, asendamiseks klaasides või laminaatides. Hoonetesse integreeritud fotogalvaanikates kasutavad arhitektid päikesepatareide kinnitamiseks sageli madala karastatud raudklaasi. Klaasimisel kasutatakse tavaliselt kahe fooliumikihi vahel õhukesi kilerakke, monokristallilisi rakke või läbipaistvaid rakke. Mõned paneelid lasevad nähtaval valgusel läbi akna, kasutades samal ajal energia tootmiseks ultraviolettvalgust. Teised aknad võivad olla varjuliseks toonitud, varustatud varjusüsteemidega või värvilised.