Il fotovoltaico solare è considerato la tecnologia di energia rinnovabile più promettente per i suoi vantaggi nella generazione di energia, nel funzionamento e nella manutenzione. Il fotovoltaico solare è uno dei sistemi di conversione dell'energia più basilari per convertire l'energia del sole in energia utile. BIPV (building integrated photographics) vs BAPV (building applied photographics) è ciò di cui si è discusso di seguito.
Principali differenze tra BIPV e BAPV
Le centrali fotovoltaiche sono strutture che possono generare elettricità utilizzando pannelli solari. I pannelli solari sono incorporati o fissati al tetto o alla facciata dell'edificio per generare elettricità. I sistemi fotovoltaici sono classificati in due forme in base a come sono installati e costruiti nell'edificio: fotovoltaico integrato nell'edificio (BIPV) e fotovoltaico applicato nell'edificio (BAPV). Discutiamo ulteriormente BIPV vs BAPV.
BIPV (Fotovoltaico Integrato negli Edifici)
I sistemi BIPV (Building Integrated Photovoltaics) sono integrati nelle strutture degli edifici e non solo possono soddisfare la domanda di produzione di energia elettrica, ma anche fungere da componente costruttivo. Si tratta della combinazione di prodotti fotovoltaici con materiali da costruzione che possono sostituire i materiali tradizionali come vetro, pietra e tegole. Come sistema di generazione di energia solare fotovoltaica, il BIPV fornisce elettricità pulita, ecologica e a basso impatto ambientale. Il BIPV è diventato un componente essenziale dell'edilizia. I moduli fotovoltaici offrono protezione da vento, pioggia e calore. Queste funzioni andrebbero perse se i moduli fotovoltaici venissero rimossi.
BAPV (Fotovoltaico Applicato agli Edifici)
Il sistema BAPV, d'altro canto, è fissato direttamente alle strutture tramite un telaio di montaggio aggiuntivo e binari mobili. In questo caso, il sistema non ha alcun effetto diretto sulle strutture dell'edificio o sul loro funzionamento. Tuttavia, il BAPV non fornisce all'edificio impermeabilizzazione o protezione dal vento. Inoltre, il BAPV aumenta il carico dell'edificio e ha un impatto sull'effetto complessivo della struttura. Infine, la necessità di ripetere la costruzione rappresenta un notevole spreco di materiali edili. Questo dovrebbe avervi aiutato a comprendere la differenza tra BIPV e BAPV.
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Che cosa è il sistema BIPV?
Dopo aver appreso la differenza tra BIPV e BAPV, vediamo cos'è un sistema BIPV. L' integrazione del fotovoltaico (FV) nell'involucro edilizio è nota come fotovoltaico integrato nell'edificio (BIPV). I moduli fotovoltaici fungono sia da rivestimento esterno dell'edificio (sostituendo i materiali tradizionali di rivestimento) sia da generatore di energia. Il costo incrementale del fotovoltaico viene ridotto e il costo del ciclo di vita è migliorato grazie all'eliminazione del costo dei materiali tradizionali. In altre parole, i sistemi BIPV hanno spesso costi complessivi inferiori rispetto ai sistemi fotovoltaici che richiedono sistemi di montaggio separati e dedicati.
Ora che è chiaro cos'è il sistema BIPV, andiamo oltre e vediamo quali sono i suoi componenti:
- I moduli fotovoltaici (che possono essere a film sottile o cristallini, trasparenti, semitrasparenti oppure opachi).
- Un regolatore di carica per regolare l'energia in entrata e in uscita dalla batteria di accumulo (nei sistemi autonomi).
- Un sistema di accumulo di energia, che in genere è composto dalla rete elettrica nei sistemi interattivi con la rete elettrica o da un certo numero di batterie nei sistemi autonomi
- Apparecchiature di conversione dell'energia, tra cui un inverter per convertire la corrente continua in uscita dai moduli fotovoltaici in corrente alternata compatibile con la rete elettrica.
I sistemi BIPV possono essere integrati nella rete di servizi esistente o costruiti come sistemi autonomi e fuori rete. I vantaggi della generazione di energia nel punto di utilizzo includono risparmi per la società di servizi in perdite di trasmissione e distribuzione e risparmi per l'utente in bollette elettriche più basse grazie al peak shaving (abbinamento della produzione di picco con periodi di domanda di picco). Inoltre, gli edifici che generano elettricità da fonti rinnovabili riducono la domanda di generatori di servizi tradizionali, spesso riducendo le emissioni complessive di inquinanti che causano cambiamenti climatici.
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Cos'è un pannello BIPV?
Building Integrated Photovoltaics (BIPV) è un tipo di pannello fotovoltaico (PV) utilizzato per generare elettricità. I due pannelli del sistema BIPV sono:
1. Pannelli solari sul tetto: I pannelli solari integrati nel tetto sono simili ai tradizionali pannelli installati sul tetto, in quanto vengono montati al posto delle tegole e fungono da copertura. Molti apprezzano l'aspetto dei pannelli sul tetto perché sono quasi a filo con la superficie. I pannelli fotovoltaici integrati nel tetto sono dal 5% al 10% meno efficienti rispetto a quelli installati sul tetto a causa della ventilazione limitata. Tuttavia, il loro fascino estetico prevale su questo aspetto, soprattutto nelle nuove costruzioni e nelle ristrutturazioni, dove sono molto diffusi.
2. Pannelli solari completi per tetti: Ampliando il concetto di pannelli integrati, è possibile sostituire completamente la tradizionale copertura del tetto con un tetto solare. I pannelli possono essere installati su tutta la superficie del tetto utilizzando moduli appositamente progettati, con pannelli fittizi impiegati nei punti in cui la produzione di energia non è possibile (ad esempio, zone ombreggiate o esposte a nord).
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Dove viene utilizzato il BIPV?
Nella maggior parte dei casi, il BIPV viene utilizzato in sostituzione dei materiali da costruzione convenzionali in alcune parti dell'involucro edilizio. Viene impiegato in lucernari, tetti o facciate.
L'efficienza del BIPV è davvero efficace?
Mentre la maggior parte dei sistemi BIPV è collegata alla rete di servizi, il BIPV può essere impiegato anche in sistemi autonomi e fuori rete. Uno dei vantaggi dei sistemi BIPV collegati alla rete è che il sistema di accumulo è essenzialmente gratuito con una politica di servizi cooperativa. L'efficienza attuale di questi pannelli è 100% efficiente e ha una capacità infinita.
Il BIPV connesso alla rete è vantaggioso sia per il proprietario dell'edificio che per l'utility. La generazione di elettricità solare in loco è spesso maggiore durante o in prossimità dei picchi di carico per un edificio e per l'utility. Il contributo solare riduce le spese energetiche del proprietario dell'edificio, mentre l'elettricità solare esportata serve a supportare la rete di servizi durante i picchi di domanda.
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Breve sintesi su BIPV vs PV
Ecco una breve descrizione della differenza tra BIPV e PV-
| Scheda Sintetica | BIPV (Fotovoltaico Integrato) | PV |
| Cos'è? | I sistemi fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV) sono prodotti o sistemi di produzione di energia solare che si integrano perfettamente nell'esterno dell'edificio e nei suoi componenti, come facciate, tetti o finestre. | La conversione diretta della luce in energia elettrica mediante materiali semiconduttori come il silicio è nota come fotovoltaico. |
| Applicazioni | Un sistema BIPV è un componente intrinseco dell'involucro edilizio che trasforma l'energia solare in elettricità, fornendo al contempo funzioni di involucro edilizio quali:
| Il fotovoltaico è un'opzione energetica appropriata per luoghi distanti (freddi o temperati) senza altre fonti elettriche. I sistemi fotovoltaici, ad esempio, possono essere utilizzati per fornire energia per:
|
| Vantaggi | Il BIPV non solo produce energia pulita in loco senza richiedere ulteriore superficie, ma può anche influenzare il consumo energetico di un edificio attraverso l'uso della luce naturale e la riduzione del carico di raffreddamento. | Il vantaggio più importante dell'energia solare è che è disponibile ogni giorno e non si esaurirà mai. Gli scienziati stimano che il sole continuerà a splendere per almeno 5 miliardi di anni, fornendo all'umanità energia solare. |
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Cosa sono i moduli BIPV integrati nel tetto?
Dopo aver approfondito la differenza tra BIPV e BAPV, vediamo cosa sono i moduli BIPV integrati nei tetti. Insieme alle normali tegole o scandole, le tegole o scandole fotovoltaiche sono comunemente utilizzate per la copertura dei tetti, grazie alle celle solari incorporate. Vengono integrate perfettamente nel tetto. Si utilizzano diverse soluzioni, tra cui tegole fotovoltaiche, scandole fotovoltaiche, laminati solari, moduli con celle solari integrate come elementi di copertura, laminati o moduli trasparenti su substrati leggeri per tetti piani e così via. Le tegole e le scandole solari (fotovoltaiche) rappresentano probabilmente la soluzione più interessante per integrare le celle solari nel tetto di un edificio.
Sul mercato sono disponibili numerosi tipi di tegole solari. Le tegole fotovoltaiche con celle solari amorfe rappresentano la soluzione più diffusa. Le tegole con celle solari monocristalline o policristalline possono essere utilizzate anche in combinazione con le tegole tradizionali dello stesso produttore; tuttavia, in fase di progettazione, è necessario tenere conto delle temperature più elevate e della minore resa in caso di flusso d'aria limitato dietro le tegole solari. Le tegole sono realizzate con celle solari cristalline o a film sottile. Un'altra opzione sono le celle solari a film sottile su substrati di vetro o metallo.
Alcuni moduli e sistemi integrati per tetti solari presenti sul mercato sono:
1. SolarWatt : SolarWatt sostituisce le tradizionali tegole. Offre lo stesso livello di protezione di un tetto tradizionale, generando al contempo elettricità per la casa.
2. Ergosun: Ergosun è una membrana solare ultrasottile ma incredibilmente robusta. È disponibile in diverse dimensioni e colori per adattarsi alla tegola su cui viene installata, che può essere qualsiasi tegola piana in cemento o argilla reperibile in commercio.
3. Kalzip: Il sistema fotovoltaico integrato nel tetto con Kalzip Solar ha aperto nuove strade creative nell'edilizia solare moderna. La pellicola solare, flessibile ma resistente, può essere modellata in forme dritte, convesse o concave.
4. Atlantis Energy Systems : Realizzare materiali da costruzione di qualità e lavorarli secondo standard rigorosi. Questo rituale è sempre stato parte integrante della cultura di Atlantis Energy Systems e continua a vivere ancora oggi.
5. MegaSlate: Questo sistema di copertura solare è un prodotto all'avanguardia ed esteticamente gradevole, ideale per nuove costruzioni e ristrutturazioni di tetti.
6. Sunstyle: Il sistema di copertura Sunstyle è composto da tegole quadrate con diagonali che si sovrappongono dall'alto verso il basso.
7. Lumeta : Lumeta è un modulo fotovoltaico integrato negli edifici, progettato per applicazioni su terreni a bassa pendenza.
Quali sono i 10 principali produttori di sistemi fotovoltaici integrati negli edifici?
L'integrazione del fotovoltaico nell'edilizia offre ulteriori vantaggi economici con lo sviluppo del settore. Grazie alla significativa riduzione dei costi del fotovoltaico, il vasto mercato dell'integrazione fotovoltaica negli edifici ha iniziato a suscitare l'interesse degli investitori. Ecco un elenco dei 10 principali produttori di impianti fotovoltaici integrati negli edifici.
1. Il Gruppo Sch×¼co: Il Gruppo Sch×¼co sviluppa e vende soluzioni di sistema per finestre, porte, facciate, sistemi scorrevoli, tecnologie di sicurezza e schermature solari.
2. Michell Instruments Ltd : Michell Instruments è leader mondiale nella misurazione dell'umidità e dell'ossigeno. La sua missione è aiutare le aziende di tutto il mondo a risparmiare energia, rispettare gli standard di settore, ridurre i danni alle apparecchiature e garantire la sicurezza.
3. Applied Quantum Materials Inc.: Applied Quantum Materials Inc. è un'azienda pionieristica e leader di mercato nel settore dei nanomateriali del Gruppo 14. Per servire i mercati delle tecnologie avanzate, AQ progetta, sviluppa e produce nanostrutture di silicio, carbonio e germanio, nonché i loro precursori chimici.
4. Solarvalley: L'energia solare di Solarvalley può competere con le fonti energetiche fossili, fungendo al contempo da pilastro nel futuro mix energetico.
5. Ritek Corporation: Ritek Corporation si dedica allo sviluppo di prodotti fotovoltaici (FV) ed è leader mondiale nella produzione di sistemi solari e nella loro installazione.
6. AGC Glass Europe: AGC Glass Europe è la divisione europea di AGC, leader mondiale nel settore del vetro piano, e si occupa della produzione, lavorazione e distribuzione di vetro piano per i settori dell'edilizia, dell'automotive, del solare e dell'alta tecnologia.
7. Ertex Solartechnik GmbH: Ertex Solar produce moduli solari ad Amstetten/Bassa Austria per soddisfare rigorosi requisiti in termini di dimensioni, capacità di carico e integrazione negli edifici.
8. Central Electronics Limited: Central Electronics Limited è un'impresa del governo indiano che opera sotto il Dipartimento di Ricerca Scientifica e Industriale (DSIR) del Ministero della Scienza e della Tecnologia.
9. Antec Solar GmbH: Antec Solar GmbH produce moduli solari personalizzati con un'ampia gamma di possibilità di design tecnico ed estetico per l'utilizzo in applicazioni specializzate, in particolare sistemi fotovoltaici integrati negli edifici (BIPV). La tecnica si basa su anni di esperienza.
10. BP Solar International Inc.: BP Solar International è una delle principali società energetiche al mondo, che offre ai propri clienti carburante per i trasporti, energia per il riscaldamento e l'illuminazione, servizi al dettaglio e prodotti petrolchimici per articoli di uso quotidiano.
In futuro, tenendo a mente i passi intrapresi dalle nazioni in tutto il mondo per ridurre la loro dipendenza dai combustibili fossili in risposta al cambiamento climatico, i sistemi BIPV possono aiutare nella creazione di edifici verdi e sostenibili. Con i produttori di fotovoltaico e gli architetti edili che riconoscono la promessa nei sistemi BIPV, si prevede che il futuro dei sistemi BIPV sarà luminoso.
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