El Centro Fraunhofer de Fotovoltaica de Silicio (CSP) de Alemania y la Universidad de Ciencias Aplicadas, Tecnología y Negocios (HTWK) de Leipzig han desarrollado una fachada solar que, según afirman, supera las actuales instalaciones fotovoltaicas integradas en edificios verticales (BIPV).
El sistema alemán, diseñado por los científicos de HTWK Leipzig y realizado por sus homólogos de la CSP de Fraunhofer, presenta elementos fotovoltaicos que pueden inclinarse para captar más luz solar. “Los elementos fotovoltaicos integrados en esta fachada proporcionan hasta un 50% más de rendimiento que los módulos solares planos fijados a las paredes del edificio”, dijo Sebastian Schindler, director del proyecto de Fraunhofer CSP. “Y la fachada también es bonita.”
El prototipo de tres metros tiene nueve paneles montados en un compuesto de aluminio.
Los desarrolladores también idearon un método para integrar la energía fotovoltaica en las fachadas de hormigón, un hormigón de carbono especialmente diseñado para ello, que absorbe el dióxido de carbono a medida que se endurece, reduciendo su huella de carbono neta.
Hormigón que come carbono
Los investigadores de ambas instituciones trabajaron con el personal de la universidad TU Dresden en tres conceptos. “En la CSP de Fraunhofer investigamos la mejor manera de acoplar elementos fotovoltaicos a estas fachadas de hormigón de carbono, y cómo combinar de manera óptima el nuevo tipo de hormigón con la generación de energía solar”, dijo Schindler.
Una solución fue integrar los elementos fotovoltaicos en la fachada, con módulos solares que se vertían directamente en el hormigón o se laminaban o pegaban a las placas de hormigón. Sin embargo, también es posible fijar los módulos con pulsadores, conexiones de tornillo u otros métodos de fijación, lo que facilita el mantenimiento y las reparaciones. “Pudimos demostrar que las tres opciones de fijación son técnicamente factibles”, dijo Schindler.
Una solución de fijación
Garantizar que los paneles fotovoltaicos encajaran en el hormigón fue uno de los retos a los que se enfrentaron los investigadores, que también tuvieron que tener cuidado de no atornillar los módulos en zonas delgadas de hormigón o en superficies que contuvieran fibras de carbono.
Los académicos que idearon el diseño están trabajando ahora en el desarrollo de una versión comercial bajo el SOLARcon: El proyecto Fachadas de hormigón 2.0 que comenzaron en noviembre.
Mientras tanto, los componentes fotovoltaicos y las secciones de hormigón de la instalación prototipo serán probados bajo diferentes condiciones climáticas y expuestos a pruebas de envejecimiento acelerado. También se han previsto simulaciones para examinar cómo se calientan los puntos de conexión del hormigón y los elementos fotovoltaicos a altas temperaturas y cómo se comportan los módulos bajo altas cargas de viento y presión.
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