Quina fixació solar s'adapta a les necessitats d'instal·lació de projectes BIPV?

Conceptes Fonamentals de Fixació BIPV: Lògica Estructural i Tipus de Sistema

Construïts in situ vs. Sistemes Unitatius: Recorregut de Càrrega, Velocitat d'Instal·lació i Profunditat d'Integració BIPV

Quan els sistemes construïts per peces es muntin peça a peça al lloc de treball, creen camins de càrrega directes que van des dels panells solars fins a l'estructura suport de l'edifici. Tot i que aquest enfocament ofereix flexibilitat als instal·ladors per ajustar detalls en teulades de formes irregulars, en general triga més temps —normalment uns 30 a 40 per cent més que amb unitats prefabriquades—. D'altra banda, els sistemes prefabriquats arriben ja muntats com a panells complets amb tot el sistema de fixació inclòs. Això redueix les despeses de mà d'obra aproximadament un vuitè i facilita molt la integració de la fotovoltaica als edificis, ja que tot queda segellat contra les inclemències com una única unitat. La contrapartida? Aquests panells fabricats a fàbrica distribueixen el pes uniformement per tota la superfície de l'envolupant de l'edifici, fet que exigeix que els fabricants facin mesures absolutament precises durant la producció. Independentment del sistema escollit, tots dos han de suportar forces de vent considerables —superiors a 144 milles per hora en zones sovint afectades per huracans— i tenir en compte petites expansions i contraccions en els perfils d'alumini, d'uns tres mil·límetres aproximadament, tant a més com a menys, per cada metre de longitud.

Sistemes de façanes amb suport puntual i ventilades: Equilibri entre estètica, rendiment tèrmic i flux d'aire en revestiments BIPV

Les façanes amb suport puntual es basen en petits suports per mantenir els panells de vidre fotovoltaic, creant aquell aspecte net que els arquitectes tant aprecien, tot i mantenir-se estructuralment transparents. El sistema deixa un espai d'uns 20 a 50 mil·límetres darrere del revestiment, fet que marca realment la diferència. D'aquesta manera, les temperatures superficials disminueixen aproximadament 14 graus Celsius, i els edificis necessiten uns 18 per cent menys de refrigeració en total. L'aire continua circulant a través de canals continus darrere dels panells, de manera que no es forma condensació i la calor excedent s’evacua lluny de les cel·les solars. Aquest petit flux d'aire addicional pot augmentar la producció energètica entre un 5 i un 8 per cent a les regions més càlides. Els equips de disseny tenen una feina exigent al compatibilitzar l'expansió dels materials amb els canvis de temperatura (uns ±6 mm) mentre intenten mantenir els perfils tan primmirats com sigui possible. Per trams superiors a 1,5 metres, normalment opten per opcions de vidre reforçat. I tampoc hem d'oblidar la gestió de l’aigua. Camins de drenatge correctament inclinats combinats amb interrupcions capil·lars a les unions ajuden a mantenir l'aïllament sec sense comprometre aquell aspecte llis tan important per als sistemes fotovoltaics integrats en l'arquitectura.

Solucions de muntatge BIPV específiques per a teulats i adaptació segons aplicació

Integració en teulats amb solapes elevades i sistemes autoadhesius per a pendents baixos per a una coberta BIPV sense interrupcions

Quan s'instal·len sistemes fotovoltaics integrats en edificis (BIPV), la integració en teulats de solapes verticals fixa els mòduls solars directament als plecs dels teulats metàl·lics. Aquest enfocament elimina les fastigoses perforacions, cosa que ajuda a mantenir l'estanquitat i fa que tot el sistema resisteixi millor els vents forts. La tècnica funciona molt bé en teulats de pendent pronunciat, on crea un aspecte net que combina amb el disseny de l'edifici. Per a teulats plans o de pendent suau, existeix una altra opció anomenada autoadhesiva. Aquests sistemes utilitzen adhesius especials per fixar els panells solars sense necessitat de foradar ni utilitzar fixacions com es feia tradicionalment. Els instal·ladors indiquen que el temps d'instal·lació es redueix aproximadament un quart quan s'utilitzen aquestes solucions adhesives. A més, la majoria inclouen característiques de drenatge integrades perquè l'aigua no s'acumuli i causi problemes. Encara que les instal·lacions en solapes verticals funcionin millor sobre superfícies metàl·liques, les solucions autoadhesives funcionen molt bé en teulats de bitum modificat i materials similars. Ambdós enfocaments ofereixen un rendiment fiable al llarg del temps i ajuden els edificis a generar més electricitat independentment del tipus de teulat que tinguin.

Selecció de materials i integritat de l'envolupant del edifici per a muntatges BIPV

Els sistemes de muntatge fotovoltaics integrats en edificis (BIPV) requereixen una selecció estratègica de materials per mantenir l'estabilitat estructural i la protecció contra les intempèries, amb un impacte directe en l'eficiència energètica i la longevitat del edifici.

Alumini vs. Acer galvanitzat: resistència a la corrosió, dilatació tèrmica i fiabilitat a llarg termini del BIPV

L'alumini es distingeix en quant a resistència a la corrosió gràcies a la capa d'òxid protectora que forma de manera natural. Això fa que l'alumini sigui una excel·lent opció per a zones properes al mar o àrees amb molta humitat on hi ha aire salí i altres contaminants. Però cal esmentar un inconvenient: el metall s'expandeix força quan canvien les temperatures, uns 23 micròmetres per metre i grau Celsius. Per tant, els instal·ladors han d'incloure una certa flexibilitat en els seus sistemes de muntatge; si no, els panells solars podrien patir tensions durant dies càlids d'estiu seguits de nits fredes. L'acer galvanitzat és una altra opció. Sol ser estructuralment més resistent i té un cost inicial inferior. Tanmateix, cal fer un manteniment regular del recobriment de zinc si es vol evitar la ferrugine en climes molt agressius. Pel que fa a les taxes d'expansió, l'acer galvanitzat s'expandeix només uns 12 micròmetres per metre i grau, cosa que funciona prou bé en instal·lacions on les fluctuacions de temperatura no són tan extremes. En relació al rendiment a llarg termini (més de 25 anys), molts informes de camp indiquen que les instal·lacions d'alumini requereixen aproximadament un 30 per cent menys de treball de manteniment en comparació amb altres alternatives en zones susceptibles a problemes de corrosió.

Estratègies d'impermeabilització, drenatge i segellat en muntatges BIPV ventilats respecte als monolítics

Els sistemes BIPV ventilats gestionen la humitat mitjançant espais d'aire situats darrere del revestiment:

• Els forats de drenatge i els canals de drenatge redirigeixen l'aigua
• Les membranes permeables al vapor eviten l'acumulació de condensació
• La flotabilitat tèrmica asseca naturalment les càmeres, reduint el risc de fongs

Els dissenys monolítics depenen de segells continus:

• L'impermeabilització aplicada en líquid crea barreres sense solucions de continuïtat
• Les juntetes de compressió a les unions permeten absorbir moviments
• Els safols integrats amb pendent canalitzen l'aigua pluvial lluny de zones crítiques

Ambdós enfocaments han de fer front a la penetració de la pluja arrossegada pel vent a les unions — una de les causes principals de fallades dels envolvents durant esdeveniments climàtics extrems.

Aplicacions innovadores de muntatge BIPV més enllà de superfícies estàndard

Façanes corbes, renovacions històriques i aparcaments solars: enfocaments personalitzats de muntatge per a la integració complexa de BIPV

La fotovoltaica integrada en edificis (BIPV) va molt més enllà de simplement afegir panells a sostres plans. Sistemes de muntatge especialitzats permeten instal·lar tecnologia solar fins i tot en edificis amb formes i dissenys complexos. En el cas de façanes corbades, els instal·ladors utilitzen rails i suports flexibles que es dobleguen seguint l'arquitectura, mantenint alhora la integritat estructural i una bona producció d'electricitat. Per als edificis antics que es renoven, ara hi ha sistemes de pinces i petites anclatges que es fixen a les estructures existents sense danys als elements històrics. Agafeu els aparcaments solars com un altre bon exemple. Ja no són simples estructures d'ombra, sinó autèntics generadors d'energia situats directament sobre aparcaments. Incorporen canals de drenatge adequats perquè l'aigua de pluja no s'acumuli, així com bastidors reforçats per resistir vents forts. Totes aquestes solucions personalitzades fan que la BIPV pugui funcionar ara en llocs que abans semblaven impossibles. Ciutats des de Nova York fins a Tokyo veuen com els aparcaments es converteixen en mini centrals elèctriques, i barris històrics reben actualitzacions solars sense perdre el seu caràcter. També milloren els aspectes econòmics, ja que els propietaris generen la seva pròpia energia neta mentre continuen donant servei a les seves comunitats.