42 43 СТРОИТЕЛИ 4'2021 СТРОИТЕЛИ 4'2021 довършителни работи Р Е К Л А М А за електрическата енергия. Устройството представлява по същество тънък прозорец с двоен стъклопакет. Външното стъкло е прозрачно и произвежда електричество. Вътрешният прозорец е покрит със специален материал, който действа като източник на електрони под въздействието на осветяването със слънчевата светлина – това се нарича „фотокатод“. Двете стъкла са разделени от безопасен инертен газ – аргон, точно както е при висококачествените прозорци с двоен стъклопакет. Когато слънчевата светлина огрее устройството, електроните се изхвърлят от фотокатода и преминават през газа към външното стъкло, без да се изгубват. Море от неизползван потенциал През есента на 2017 година обаче една снимка на парче прозрачно стъкло обиколи интернет, след като от лабораторията на Държавния университет в Мичиган се похвалиха, че са създали напълно прозрачно фотоволтаично фолио. Това накара ВЕИ ентусиасти от цял свят да си представят как хилядите стъклени сградни по света започват да бълват ток като електроцентрали. Лъскавите фасади на всички „сити“-та по света са море от неизползван фотоволтаичен потенциал и според учените от Мичиган. Интересното е, че тяхната технология за слънчеви прозорци абсорбира почти изключително невидимата ултравиолетова (UV) или инфрачервена светлина. Това оставя стъклото абсолютно прозрачно. Блокирането на UV и инфрачервеното лъчение има и други два желани ефекта – намалява се натрупването на нежелана топлина (което се дължи на инфрачервните лъчи) и изгарянето (УВ). Първоначално ефективността на прозрачния фотоволтаичен прозорец бе 0,5%. Въпреки че това е по-слабо от ефективността на най-добрите перовскитни клетки, учените казаха, че е значимо постижение. От една страна, ако дадена огромна стъклена фасада бъде покрита с подобно фолио, колкото и малка да е ефективността, нетното производство ще е достатъчно за няколко електроуреда. От друга, дори със скромна ефективност от 0,5% един соларен прозорец може да захранва малки консуматори като например диоди или сензори в интериора. Според последни данни обаче технологията вече е готова да достигне ефективност от 5%. Тогава соларните прозорци ще могат да захранват част от осветлението и климатизацията на сградата. Цветни фотоволтаични стъкла В духа на всички усилия за фотоволтаични прозорци на последното изложение за усъвършенствани фасадни технологии в Берн (28-29 октомври т.г.) в Германия бяха изложени и доста предложения за цветни фотоволтаични прозорци, споделя Венета Новакова, председател на Българската асоциация за фасаден инженеринг. Идеята при повечето от тези прозорци е върху стъклото да има тънък цветен филм за генериране на PV електричество. За разлика от прозрачните фолиа, цветните тънкослойни фотоелектрични клетки отдавна са в производство. От друга страна фолиото за подобен цветен прозорец може да се произведе в предварително определен цвят, така че нюансът му да пасне на дизайна на сградата според както я е замислил архитектът. PV щампи, козирки и щори Дори и без фолиа и специални материали прозорците могат да произвеждат електричество от слънцето и сега. Някои производители нямат търпение да чакат и вече предлагат вграждане на стандартни силициеви фотоволтаични клетки в прозорците. Така например един немски производител вгражда фотоволтаични клетки в стъклопакетите, които се използват за монтаж на остъклени фасади, по предварителен дизайн. Боравейки консервативно с цветовете, фасадите добиват екзотичен вид, когато някои от всичките им стъкла са „нашарени“ с тъмните геометрични фигури на фотоволтаичните клетки, служейки като ацент в дизайна и като форма на засенчване. Устремени в търсене на „вярната“ формула“, доста фирми решиха да вградят фотоволтаичните системи в онези прозоречни компоненти, които така или иначе ще засенчват. Появиха се фотоволтаични навеси, козирки и сенници, които хем засенчват преките слънчеви лъчи, хем произвеждат електричество - хем прозорците остават напълно прозрачни, за да позволяват на разсеяната светлина да навлиза в интериора и обитателите да се любуват на гледките навън. Фотоволтаични щори Идеята за фотоволтаичните щори събра много овации преди година, когато в Kickstarter започна кампания за доброволческо финансиране за производството им. Идеята е прозорците да произвеждат електричество, докато едновременно с това ни засенчват – а щорите и без друго са налични в много домове и офиси. Създателите на прототипния модел в по-късен момент. Засега това е възможно предимно чрез акумулатори, но те са скъпи и ще останат скъпи още доста години. Това се оказва „тясно“ място в внедряването на фотоволтаични прозорци. Проектирането на фотоволтаичните прозорци е третото предизвикателство. За да бъдат производител на енергията, прозорците трябва да бъдат замислени като такива още от самото начало – от зараждането на сградата. Това предполага архитектите и техните екипи да са наясно със съществуващите технологии за соларни прозорци и да могат да предвидят съответните инсталации за тях. „Знаенето“ по темата е също толкова важно за архитектите, колкото и познаването на различните видове външни облицовки, изолационни материали и др. Щори събират слънчевата топлина Идеята щорите да добиват енергия звучи твърде добре и не след дълго бе доразвита в проект за индустриални щори, които имат както фотоволтаичен компонент, така и модул за генериране на топлинна енергия. В случая ламелите на щората са силно извити и служат като концентратори. се нарекоха SolarGaps и заявиха, че соларните щори биха могли да намалят сметките за ток с до 70%. С други цифри казано - могат да генерират 100 вата от всеки квадратен метър прозорец – достатъчно енергия за един лаптоп или пък за 30 LED крушки. Инсталационният процес, според фирмата, е достатъчно прост, за да могат собствениците на жилища да монтират сами щорите, следвайки инструкциите. Има и смартфон-приложение за управление, което позволява на потребителите да променят ъгъла на щорите, да ги спускат или вдигат и да проверяват колко енергия генерират. Предизвикателства за фотоволтаиката Фотоволтаичните прозорци са все още в зората си и тяхното навлизане е свързано с изграждането на три опорни стълба, смята Венета Новакова, специалист фасаден инженеринг и председател на бг асоация по фасаден инженеринг. Естетиката е първото предизвикателство. Съвсем прозрачни фотоволтаици все още няма, повечето работещи решения са или тъмни, или в най-добрия случай цветни. Това означава, че прозорците с такова покритие са мислими, ако се възприемат като част от визията, от дизайна на сградата. Съхранението на енергията е второто предизвикателство. Обичайно генерирането на електричество от слънцето се случва в светлата част от денонощието, с пик около обяд. Това приблизително съвпада с периода на активно потребление в повечето офис- и индустриални сгради. Въпреки това не всичката произведена енергия може да бъде консумирана веднага, дори в една бизнес-сграда – например в почивните дни там няма активно потребление. Това означава, че енергията трябва да се съхранява за използване
RkJQdWJsaXNoZXIy MTEyMTYwMw==