¿Qué son los sistemas BIPV?
La construcción contribuye en gran medida al cambio climático, siendo el sector responsable de 38% de las emisiones globales de carbono.
¿Y cómo se reducen las emisiones de CO2 de las operaciones de construcción? alcanzó un récord histórico de alrededor de 10 GtCO2 en 2021 (un aumento del 5% en comparación con 2020), está claro que el sector de la construcción necesita un método más ecológico para combatir el cambio climático y al mismo tiempo satisfacer las demandas de una población en crecimiento.
Es en este punto que el Fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) puede ayudar. BIPV es una forma de sistema solar que puede utilizarse como parte funcional convencional de un edificio y al mismo tiempo generar electricidad a través de energía solar.
BIPV puede sustituir los elementos de construcción tradicionales, como techos, fachadas y tragaluces: un desarrollo interesante para incorporar perfectamente la energía solar fotovoltaica en estructuras arquitectónicas modernas.
Los sistemas BIPV ya han sido incorporado en una amplia variedad de edificios en todo el mundo. De lo icónico Escuela Internacional de Copenhague, en Dinamarca, cuyos sistemas BIPV de 700 kW alimentan el 50% del consumo total anual de electricidad de la escuela, a la impresionante Edificio del Arca Solar, en el Japón.
Los sistemas BIPV de Solar Ark generan 630 kW a través de más de 5 paneles solares, lo que suma un total de alrededor de 500.000 kWh de energía al año.
Con el mercado global BIPV aumentando a un por un valor aproximado de 10,8 millones de dólares en 2022, está claro que BIPV llegó para quedarse, y con el tiempo cada vez más personas buscan soluciones respetuosas con el medio ambiente para la generación de energía.
En este artículo, discutiremos las diferencias entre BIPV y los sistemas fotovoltaicos comunes, las diferentes formas en las que se puede encontrar BIPV, las ventajas de BIPV, así como algunos ejemplos del mundo real de sistemas BIPV en todo el mundo.
¿Cuáles son las diferencias entre BIPV y los sistemas fotovoltaicos comunes?
En primer lugar, es importante aclarar las diferencias entre los sistemas fotovoltaicos comunes, también conocidos como BAPV o sistema fotovoltaico aplicado a edificios. – y sistemas BIPV.
Una diferencia importante es que, en los sistemas BIPV, los módulos fotovoltaicos forman parte de la arquitectura del edificio y se incorporan a la propia construcción. Como los sistemas BIPV forman parte estructural del edificio, a diferencia de los sistemas fotovoltaicos tradicionales, no requieren soportes ni equipos de montaje.
Los sistemas BAPV habituales, por el contrario, están fijados al edificio, lo que significa que pueden desmontarse y sustituirse. Si bien BIPV se planifica durante la fase arquitectónica de construcción, BAPV se puede adaptar fácilmente más adelante en el proceso de construcción.
Otra diferencia entre BIPV y BAPV es que, En los sistemas BIPV, los módulos fotovoltaicos tienen funciones constructivas prácticas., como proporcionar aislamiento o refugio, además de cumplir la función principal de proporcionar energía al edificio.
Además, a diferencia de los proyectos BAPV, donde los paneles solares suelen instalarse en los tejados, los proyectos BIPV tienen mucho más espacio libre potencial para aprovechar.
Puede utilizar la fachada del edificio para generar energía solar que, al absorber la luz solar, también reducirá la temperatura interna del edificio.
Mientras tanto, los sistemas BAPV comunes se instalan simplemente para generar electricidad para el edificio utilizando energía solar y no tienen funciones adicionales más allá de eso.
Al decidir utilizar BIPV o BAPV, los arquitectos pueden considerar cómo se pueden adaptar estas tecnologías solares a las necesidades específicas de los ocupantes del edificio.
Por ejemplo, además de generar electricidad, Los sistemas BIPV pueden ofrecer beneficios adicionales, como la incorporación de energía fotovoltaica de película fina semitransparente para la iluminación natural o la integración de sistemas solares térmicos para capturar energía térmica, que puede utilizarse para el suministro de agua caliente o para calefacción y refrigeración de espacios.
¿Cuáles son las diferentes formas de BIPV?
Hay muchas maneras diferentes en que BIPV está dando forma al futuro de nuestros edificios. Aquí describiremos algunas de las formas más comunes de BIPV que puede ver en la arquitectura moderna.
En primer lugar, está el techo solar completo. Esto ocurre cuando los paneles solares forman el techo de un edificio, utilizando tejas solares, a veces conocidas como paneles solares, para convertir cualquier superficie que mira hacia afuera en un generador de energía.
También está el fachada solar. En este caso, se utilizan módulos fotovoltaicos de película fina en superficies curvas o fachadas semitransparentes para maximizar la eficiencia energética del edificio.
Esto es particularmente útil en estructuras arquitectónicas que no tienen una forma convencional, ya que los módulos fotovoltaicos de película delgada son más flexibles y se pueden doblar que los paneles más gruesos diseñados para superficies planas.
Finalmente, otra forma popular de BIPV se observa en ventanas y tragaluces solares. No sólo mantienen el flujo de luz natural en una habitación, sino que también generan electricidad a partir de energía solar.
¿Cuáles son las ventajas de BIPV?
Eficiencia energetica
Al recolectar energía solar para generar electricidad, los sistemas BIPV hacen que el edificio dependa de menos recursos energéticos para obtener energía. Como la energía solar es un recurso completamente renovable, esto reduce la dependencia de fuentes tradicionales finitas como el gas o el carbón.
Estética
A diferencia de los paneles solares BAPV tradicionales, los BIPV están integrados en el diseño del edificio. Esto permite a los arquitectos integrar módulos fotovoltaicos como parte intrínseca de la identidad visual del edificio, con el sistema BIPV combinando forma y función.
Los arquitectos suelen preferir esto, quienes a menudo sienten que la apariencia “complementaria” de los paneles solares BAPV comunes y sus soportes y soportes asociados restan valor a la apariencia del edificio.
Como parte de la estructura integral del edificio, los módulos BIPV también se pueden personalizar en tamaño, color y forma para adaptarse mejor al diseño general. Esto les permite integrarse en cualquier estructura, desde casas hasta rascacielos.
Reducción de costos operativos
Los sistemas BIPV no se limitan sólo a una energía más ecológica; También se consideran una decisión financiera inteligente. Al reducir las facturas de energía, se reducen significativamente los costos operativos de los sistemas BIPV.
Estos costos reducidos de materiales y electricidad también significan que el edificio tendrá un mejor retorno de la inversión, lo que convierte a los sistemas BIPV en una buena opción para la sostenibilidad financiera. e impacto ambiental en el largo plazo.
Confiabilidad
Una vez instalados, los sistemas BIPV son más confiables y requieren un mantenimiento mínimo.
A largo plazo, esto significa que los edificios pueden contar con una generación de energía estable sin necesidad de un mantenimiento regular, lo que reduce aún más sus costos operativos.
Diseño que ahorra espacio
Como los sistemas BIPV se pueden integrar en las paredes exteriores, las ventanas o el techo de un edificio, el resultado es que no se ocupa espacio adicional con soportes voluminosos.
Al elegir una solución que tenga en cuenta el espacio desde el principio del proceso de diseño del edificio, los arquitectos y las empresas constructoras pueden garantizar que los sistemas BIPV optimicen cada centímetro de espacio para una captura y generación de energía más eficiente.
Antes de iniciar cualquier proyecto BIPV, asegúrese de consultar con los operadores locales para asegurarse de que su proyecto cumpla con las leyes y regulaciones.
Menos polución
Al generar energía limpia sin emitir contaminantes ni gases de efecto invernadero, los sistemas BIPV son una excelente manera de reducir en gran medida la huella de carbono de un edificio.
Además, especialmente en países cálidos que reciben mucha luz solar, el uso de sistemas BIPV ofrece otro beneficio adicional: al utilizar BIPV para proporcionar sombra y aislamiento a un edificio, esto también puede ayudar a reducir el consumo energético general de un edificio.
Proteger las ventanas con sistemas BIPV, por ejemplo, puede ayudar a reducir el calor que ingresa al edificio. Esto, a su vez, minimiza el uso de aire acondicionado y otros sistemas de refrigeración que consumen mucha energía, reduciendo así el consumo de energía y las emisiones de carbono asociadas.
Microinversores Hoymiles en acción en sistemas BIPV
Para obtener los mejores resultados de los sistemas BIPV, es especialmente importante incorporar BIPV en el diseño inicial del edificio, intercambiando materiales tradicionales, como tejas, por componentes fotovoltaicos, como paneles fotovoltaicos, por ejemplo.
Al incluir BIPV en el diseño arquitectónico desde el principio, se reduce el gasto adicional de cualquier adición tardía de sistemas BAPV, que pueden no encajar en el diseño del edificio, así como la molestia de instalar sistemas de montaje separados.
Además, en los proyectos BIPV, la mayor superficie de los módulos fotovoltaicos hace que algunos de los paneles solares tengan más probabilidades de estar en sombra en determinados momentos del día o entre diferentes estaciones.
Por tanto, para compensar esto, los microinversores Hoymiles permiten que cada módulo fotovoltaico funcione de forma independiente. Esto garantiza que los módulos en la sombra no comprometan la potencia de generación de otros módulos del sistema.
Pero cuando se trata del funcionamiento interno de BIPV, existe un problema. A diferencia de los proyectos solares habituales, BIPV no tiene una estructura existente (como un techo, por ejemplo) sobre la que apoyarse.
Cualquier peso adicional podría causar daños al sistema BIPV o hacerlo demasiado pesado para instalarlo en edificios de manera segura, por lo que es necesario evaluar cualquier aumento potencial.
Y esto también significa que los inversores utilizados en estos proyectos deben ser ligeros.
En Hoymiles, suministramos microinversores con diseños BIPV en mente, por lo que son lo suficientemente compactos y livianos como para caber en cualquier sistema BIPV.
En China, una estación de ferrocarril utilizó microinversores Hoymiles en sus paneles de techo BIPV para garantizar que pudiera aprovechar la energía solar limpia sin agregar ninguna carga innecesaria a la estructura.
Y en Finlandia, Se utilizaron microinversores Hoymiles en tejas BIPV para una cabaña junto al lago, para aprovechar al máximo el sol del verano y, al mismo tiempo, mantener la estructura ligera y eficiente.
Conclusión
En un mundo que lucha contra el cambio climático y un sector de la construcción que contribuye con el 38% de las emisiones globales de carbono, BIPV ha surgido como una solución transformadora.
Al combinar forma y función para aprovechar la energía solar y generar electricidad mientras se integra perfectamente en la arquitectura, BIPV ayuda a reducir la dependencia de otras fuentes de energía, ofrece flexibilidad estética y reduce los costos operativos.
Lo más importante es que BIPV reduce significativamente la contaminación al generar energía limpia. Con un mercado mundial de BIPV en crecimiento valorado en alrededor de 10,8 millones de dólares estadounidenses en 2022, está claro que BIPV se está convirtiendo rápidamente en una opción líder para la tecnología de energía verde en el panorama de la construcción.
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