¿Ventanas solares, paneles de madera y revestimientos? El edificio en sí es ahora paneles solares.

Cuando camina por el vestíbulo bañado por el sol del Centro de Convenciones de Edmonton o vislumbra el espectacular techo inclinado de la Biblioteca Varennes en los suburbios de Montreal, no es tan obvio que estos edificios generen energía. Después de todo, los paneles solares tradicionales no están pegados al techo.

Pero los tragaluces semitransparentes para el pasillo y las tejas en el techo inclinado son más que solo proteger de los elementos: construyen células fotovoltaicas integradas (BIPV). Es decir, está hecho de paneles solares.

Es una solución promovida por Elon Musk, CEO de Tesla, Que comenzó a vender tejas solares en los Estados Unidos en 2017. Desde entonces, ha aparecido en el mercado una gama de opciones fabricadas en Canadá para diferentes partes de los edificios, y los accesorios se han extendido por todo el país para mostrar lo que es posible.

Los tragaluces de vidrio en el vestíbulo lleno de sol del Centro de Convenciones de Edmonton, que fueron instalados por Kuby Energy, representan la instalación BIPV más grande de Canadá. (Energía renovable de Kobe)

A continuación, se muestra más de cerca en qué se diferencia BIPV de los paneles solares tradicionales y por qué tantos pueden ser parte de los edificios del futuro.

¿Qué es la construcción de células fotovoltaicas integradas?

Mientras que los paneles solares tradicionales están conectados a los edificios, los BIPV son tan incluido Exterior como elementos básicos.

Pueden ser cualquier cosa expuesta al sol: tejas, ventanas, revestimientos, claraboyas, pérgolas, barandillas de balcones. Una empresa, Mitrex, con sede en Toronto, planea usarlo para construir invernaderos y barreras contra el ruido en las carreteras.

Los sistemas BIPV son similares a otros paneles solares en el sentido de que generan energía limpia que puede usarse como energía de respaldo o venderse a la red. Pero deben diseñarse de manera diferente para realizar otras funciones, como evitar que entre el viento y la lluvia o permitir que entre la luz natural.

Por esta razón, los paneles BIPV vienen en una variedad de formas, tamaños, colores y transparencias.

¿Por qué usaría BIPV en lugar de instalar paneles solares tradicionales?

Incrementa el área o área disponible para la generación de energía solar.

Encontrar espacio para instalar paneles solares convencionales puede ser un desafío en lugares como ciudades. Mientras tanto, Adam Yereniuk, director de operaciones de Kuby Renewable Energy, la compañía detrás de la instalación de BIPV en el Centro de Convenciones de Edmonton, el más grande de Canadá, dijo: “Hay muchos techos de vidrio sin usar en los rascacielos del centro. Muros de construcción y ventanas. 169 kW.

La compañía también trabajó en una residencia de cinco pisos en Red Deer College que está cubierta con un revestimiento de vidrio solar en tres lados: 545 paneles en total.

Esta casa de Ontario tiene paneles solares desarrollados por PV Technical Services, con sede en St. George’s Brant County, Ontario. (servicios técnicos fotovoltaicos)

Los BIPV pueden simplificar la instalación y posiblemente ahorrar costos.

PV Technical Services, con sede en el condado de St. George Brant, Ontario, ha estado instalando paneles solares convencionales durante más de una década. La cofundadora Catherine Chu dijo que los clientes comenzaron a preguntarse por qué tenían que contratar a un contratista para volver a techar su casa primero y a otro para instalar los bastidores y los paneles en la parte superior, especialmente porque penetrar el techo requerido para la instalación del panel anulaba la garantía del techo.

Entonces, la compañía desarrolló su propio panel solar en 2016. Ahora, a un costo que Chu estima que es similar a instalar un techo de metal, su compañía puede instalar paneles solares que protegen el techo de los elementos y generan energía. “Se ahorra muchos dolores de cabeza”, dijo.

Puede durar más que los materiales de construcción tradicionales.

Andreas Athenetis, un investigador de la Universidad de Concordia en Montreal que estudia BIPV, dijo que si bien las tejas de asfalto suelen durar unos 15 años, los paneles solares pueden durar 30 años, con solo una ligera disminución en la eficiencia. (Muchos sistemas de paneles solares, como los de PV Technical Services, son “inteligentes” y le permiten monitorear y reemplazar paneles individuales, si es necesario).

La Biblioteca Varenne, en un suburbio de Montreal, es un edificio sin rasguños. Los paneles BIPV en su techo ahorran energía y algo de calefacción. (Universidad de Concordia)

Puede generar calor y electricidad.

En Farines Library, el aire exterior que ingresa al sistema de ventilación se calienta mediante paneles solares antes de ingresar al edificio (que también contiene un sistema de calefacción geotérmica), dijo Athenetis. Esto también enfría los paneles, que no generan tanta energía cuando están muy calientes.

Se puede agregar una bomba de calor para aumentar la cantidad de espacio y calentamiento de agua que pueden hacer los paneles, y la cantidad de energía por área de superficie que el sistema generalmente puede proporcionar.

Pueden reemplazar materiales con una alta huella de carbono.

Mitrex es una empresa con sede en Toronto que fabrica revestimientos BIPV y planea crear barreras acústicas en las carreteras. Estas son dos cosas que a menudo están hechas de concreto, que tiene una huella de carbono más alta que los paneles de vidrio y silicona BIPV.

“Así que estamos tomando carbono [out of the] “Con el tiempo, la energía renovable generada a partir de paneles BIPV compensará las emisiones utilizadas para fabricarlos en primer lugar”, dijo el director ejecutivo de la empresa, Daniel Hadizadeh.

Daniel Hadizadeh, director ejecutivo de Mitrex, posa con un panel de revestimiento solar que fabrica su empresa de Toronto. La compañía también fabrica ventanas y techos que funcionan con energía solar, y planea expandir su línea de productos para incluir paneles de invernadero y barreras de sonido para carreteras. (Matriz)

Tienen un look único.

Yerenyuk dijo que BIPV hace una declaración visual.

“Si camina por el Centro de Convenciones de Edmonton, puede ver de primera mano que crea algo sorprendente que no puede obtener con ningún otro vidrio estándar”.

¿Pueden producir la misma cantidad de energía que los paneles solares tradicionales?

Su eficacia depende de los materiales utilizados y de su transparencia. Los paneles opacos pueden tener eficiencia En comparación con los paneles solares tradicionales hechos del mismo material..

Los paneles transparentes o semitransparentes son menos eficientes, ya que una determinada cantidad de energía solar los atraviesa correctamente sin ser absorbida. Hadizadeh dijo que los paneles semitransparentes de su empresa tienen una eficiencia del 50 al 75 por ciento en comparación con los paneles solares normales.

Las ventanas BIPV pueden ser transparentes, como las que instaló Belnor Engineering en Seneca College en Toronto, pero generan más energía cuando son opacas. (Ingeniería Belnor)

Sin embargo, debido a que los paneles BIPV se colocan donde mejor sirven para su propósito, como revestimientos, ventanas, etc., generalmente no están optimizados para la exposición al sol, como los paneles convencionales, y por lo tanto pueden generar menos energía.

Hadithzadeh espera que cuando los arquitectos y desarrolladores se familiaricen con BIPV y comprendan su potencial, comenzarán a diseñar edificios “de una manera que maximice el poder del sol”.

¿Por qué no instalar más edificios?

Yves Poissont, director de investigación y especialista senior en tecnologías solares fotovoltaicas en Natural Resources Canada, estima que todos los BIPV en el país tienen actualmente menos de 1 megavatio de capacidad, lo que representa menos del uno por ciento del mercado fotovoltaico distribuido.

Hay una serie de desafíos con BIPV que son típicos de la tecnología emergente:

indisponibilidad. Hasta hace poco, la mayoría de los accesorios se basaban en productos importados principalmente de Onyx Solar en España, y tenían que personalizarse en lugar de producirse en masa.

Sin embargo, empresas canadienses como PV Technical Services y Mitrex han comenzado a acceder a paneles solares y revestimientos, respectivamente, que se desarrollan y fabrican localmente.

Zhou dijo que los servicios técnicos fotovoltaicos ya tienen varias instalaciones canadienses. Mitrex espera abrir una nueva planta en Toronto en julio para expandir la fabricación de revestimientos a sus primeros clientes, que se espera que esté instalada en el otoño. Kobe Energy, que actualmente Tesla vende Powerwalls en Canadá, planea vender el techo solar de Tesla cuando esté disponible en Canadá, lo que se espera para finales de este año.

Así es como se ve el vestíbulo del Centro de Convenciones de Edmonton desde el exterior. (Energía renovable de Kobe)

Retos técnicos y organizativos. Los productos BIPV están regulados como materiales de construcción y materiales eléctricos, por lo que deben cumplir dos conjuntos de requisitos. Esto requiere muchas pruebas y trabajar con el gobierno para redactar regulaciones para un nuevo producto, dijo Hadizadeh.

Athenitis dijo que para fomentar la adopción de estas tecnologías, los códigos de construcción deben modificarse y los gobiernos deben proporcionar los incentivos adecuados.

Mientras tanto, la mayoría de los comerciantes no están familiarizados con él y Athena dijo que se necesita más educación.

costo. En este momento, es demasiado caro por adelantado, dijo Yerenyuk, aunque la electricidad generada a lo largo de su vida útil eventualmente debería compensar eso. Hadizedah dijo que su objetivo durante los próximos años es reducir tanto el costo de los productos Mitrex que puedan ofrecerse sin costo inicial a los clientes y, en cambio, pagarán por la electricidad generada durante la vida útil de los paneles (similar) por el camino. Los proyectos geotérmicos a menudo se financian en apartamentos.).

“Definitivamente despegará porque más personas se están dando cuenta de que es una tecnología viable”, dijo Yerenyuk. “La industria está cambiando muy rápidamente, la tecnología está creciendo y avanzando rápidamente y los costos están cayendo rápidamente”.

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