Vědci v Singapuru sestrojili vícevrstvou fotovoltaickou stěnu typu plug-and-play, kterou lze instalovat bez lešení. Systém má lehkou ocelovou nosnou konstrukci se systémem pro blokování vzduchu a dešťové vody v místě připojení stěny.
Vícevrstvá fotovoltaická stěna
Skupina vědců z Národní univerzity v Singapuru (NSU) vyvinula prefabrikovanou vícevrstvou stěnu BIPV pro použití ve vysokých budovách.
„Jedná se o otevřený konstrukční systém, který lze přizpůsobit všem typům budov. Systém lze integrovat s dalšími stavebními prvky, jako jsou okna a dveře,“ řekl výzkumník Tianyi Chen časopisu pv. „Je použitelný pro vysoké obytné fasády, které mají velký podíl neprůhledných stěn, zejména na západní a východní straně.“
Výzkumníci popsali systém jako prefabrikovanou, neprůhlednou, vícevrstvou stěnu BIPV. Jeho výhodou je podle nich snížení bezpečnostních rizik spojených s prací ve výškách na staveništi. Další výhodou jsou nízké náklady, vysoce výkonná výroba elektřiny a rychlá výstavba.
„Rovněž zabraňuje dlouhodobému vystavení fotovoltaických komponent nepříznivým povětrnostním podmínkám během procesu výstavby,“ uvedli výzkumníci.
Vlastnosti systému
Systém plug-and-play má lehkou ocelovou konstrukci a vnější a vnitřní spoj opatřený pryžovou páskou. Ta zabraňuje pronikání vzduchu a dešťové vody v místě napojení na stěnu. Navrženou konfiguraci systému lze instalovat přímo na stavbě, bez lešení nebo mobilních zdvihacích pracovních plošin.
„Nový systém zajišťuje vysoký výkon fotovoltaiky použitím fotovoltaického modulu první generace na bázi křemíku a výkonové elektroniky na úrovni modulu (MLPE) a použitím vícevrstvého materiálu stěny k vytvoření větrané vzduchové dutiny mezi fotovoltaikou a hlavní konstrukcí. To aby se přebytečné teplo z fotovoltaiky mohlo co nejrychleji odvádět,“ uvedla skupina. „Izolační vrstva zajišťuje dobré tepelné podmínky pro interiér.“
Cena a výkon
Chen uvedl, že náklady činí přibližně 5 900 korun na metr čtvereční, z toho 1 300 korun na metr čtvereční za fotovoltaické panely.
„Zařízení dokáže vyrobit 87,5 kWh za rok na metr čtvereční a při současných tarifech elektřiny v Singapuru nabízí dobu návratnosti zhruba 13 let,“ uvedl Chen.
Představení řešení
Systém představili v článku „A novel design approach to prefabricated BIPV walls for multi-storey buildings“, který nedávno publikovali v časopise Journal of Building Engineering.
„Toto řešení je vhodné pro velké veřejné budovy, pokud je mega panel v mezích nosnosti jeřábu a vyhovuje logistice přepravy,“ uzavřeli výzkumníci. „Architekt může rozhodnout o uspořádání a velikosti oken na mega panelu, stejně jako o kombinaci materiálu a fotovoltaických modulů, které jsou potřebné pro splnění potřeb návrhu.“
Výzkumnou skupinu tvoří vědci ze singapurského Institutu pro výzkum solární energie (SERI).
Zdroje: pv-magazine, Towpoint
