La energía fotovoltaica integrada en edificios

Los paneles solares otovoltaicos integrados en edificios (BIPV) son de doble propósito: que sirven tanto como la capa exterior de una estructura y generan electricidad para su uso en el lugar o la exportación a la red.sistemas BIPV.

Esto puede  representar un ahorro en materiales y costos de la electricidad, reducir la contaminación, y añadir a la estructura arquitectónica de un edificio.

A pesar de que se pueden añadir a una estructura tal como una modificación, el mayor valor para los sistemas de BIPV se realiza mediante su inclusión en el diseño inicial del edificio. Mediante la sustitución de PV de materiales estándar durante la construcción inicial, los constructores pueden reducir el costoinicial  de los sistemas fotovoltaicos y eliminar los costos y problemas de diseño para sistemas de montaje separados.

se han previsto sistemas fotovoltaicos integrados en el edificio durante la etapa de diseño arquitectónico y se añaden durante la construcción inicial. Edificio-PV añadido (BAPV) está planificado y construido durante una modernización.

Tanto la integración arquitectónica y BAPV carecen de los bastidores y equipos de montaje de los sistemas fotovoltaicos tradicionales. La mayoría de los diseñadores del sistema solar integrado deberá considerar la variedad de tecnologías solares y sus posibles usos en comparación con las necesidades específicas de los ocupantes del edificio.

Por ejemplo, de película delgada semitransparente PV puede permitir la iluminación diurna natural y sistemas de energía solar térmica puede capturar la energía térmica para generar agua caliente utilizable o proporcionar la calefacción y la capacidad de refrigeración.

Los permisos  para la energía fotovoltaica integrada en edificios

• Fachada – PV se puede integrarse  en las paredes de los edificios, en sustitución de las ventanas de cristal tradicionales con semi-transparente de película fina o paneles solares cristalinos. Paneles solares  que se usan como ventanas 
• Estas superficies tienen menos acceso a la luz solar directa que los sistemas de la azotea, pero por lo general ofrecen una mayor superficie disponible. En aplicaciones de modernización, paneles fotovoltaicos también se pueden utilizar para camuflar exteriores de los edificios poco atractivos o degradados.
• Tejados – En estas aplicaciones, el material de PV reemplaza material de cubierta o, en algunos casos, el techo en sí. Algunas compañías ofrecen una sola pieza integrada en la azotea, solar hecha con vidrio laminado; otros ofrecen «tejas» solares que se pueden montar en el lugar de las tejas comunes . Leer mas sobre los techos de tejas solares
• Acristalamiento – células solares ultrafinas se puede utilizar para crear superficies semi-transparentes, que permiten a la luz del día penetrar mientras que lgenera simultáneamente  electricidad. Estos se utilizan a menudo para crear claraboyas fotovoltaicos o invernaderos.

Consideraciones de diseño del edificio

Una parte crítica de maximizar el valor de un sistema BIPV es la planificación de los factores ambientales y estructurales, los cuales influyen en la economía, la estética y la funcionalidad general de cualquier sistema solar.

Factores ambientales

• La insolación – Esto se refiere a la cantidad media de radiación solar recibida, por lo general se calcula en kWh / m2 / día. Es la forma más común de describir la cantidad de recursos solares en una zona particular.
• El clima y las condiciones meteorológicas – temperaturas ambiente altas pueden reducir la producción de los sistemas solares, las nubes y los patrones de lluvia pueden afectar los requisitos de salida del sistema y de mantenimiento. Los altos niveles de contaminación atmosférica pueden requerir una limpieza regular para limitar las pérdidas de eficiencia.
• El sombreado – Los árboles, los edificios cercanos y otras estructuras pueden bloquear el sol, la reducción de la salida del sistema fotovoltaico.
• Latitud – Distancia desde el ecuador afecta el ángulo de inclinación óptimo para paneles solares para recibir la radiación solar.

Los factores estructurales

• La evaluaciòn  de las necesidades de energía – El diseño de un sistema de integración arquitectónica debe tomar en cuenta si el edificio debe ser capaz de funcionar totalmente independiente de la red eléctrica, lo que requiere baterías u otros sistemas de almacenamiento de energía en las instalaciones.
• Sistema solar de diseño – El diseño de la instalación fotovoltaica en sí está determinado por los requisitos del edificios , y cualquier limitación estructurales o estéticos que pueden limitar la elección de materiales.
• Paneles de silicio cristalino tienen mas salidas de electricidad  elevada por m², pero los costos y las restricciones de diseño mayor. Materiales de película delgada generan menos electricidad por m², pero son menos costosos y pueden integrarse más fácilmente en más superficies. Uno (o ambos) puede ser apropiada, dependiendo de la situación.