Analiza rozwiązań systemu fotowoltaicznego zintegrowanego z budynkiem na przykładzie domu jednorodzinnego

• Autorzy: Chmielewska M. , Cieślak K.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.247

Warianty tytułu

EN

Analysis of BIPV solutions in a single-family house

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Koncepcja systemów fotowoltaicznych stanowiących integralną część budynku określana jako Building Integrated Photovoltaics (BIPV) zakłada dostosowanie modułów PV do różnorodnych aplikacji w budynku, głównie jako elementów będących alternatywą dla tradycyjnych materiałów budowlanych w obrębie dachów i elewacji, np. pokryć dachowych, szklanych systemów elewacyjnych i dachowych, przeszkleń ścian. Opracowanie porusza zagadnienie wykorzystania energii promieniowania słonecznego do produkcji energii elektrycznej w instalacji fotowoltaicznej zintegrowanej z budynkiem oraz obejmuje analizę uzysków energii w kontekście spełniania zapotrzebowania budynku na energię elektryczną. W celu określenia efektywności systemów BIPV przy użyciu programu PVsyst 6.43 wykonane zostały projekty instalacji ścian kurtynowych wykorzystujących różne typy modułów fotowoltaicznych oraz świetlików dachowych. Założono powierzchnię przeznaczoną na cele instalacji fotowoltaicznej, dla wszystkich przypadków przyjęto rozwiązanie on-grid. Przy wykorzystaniu programu PVsyst wykonana została analiza uzysków energii elektrycznej ze wszystkich instalacji w ciągu roku. Otrzymane wyniki odniesiono do zapotrzebowania budynku, co pozwoliło na oszacowanie względnego, procentowego pokrycia zapotrzebowania przez technologie BIPV. Niestety, nie we wszystkich przypadkach założona powierzchnia modułów pozwoliła na całkowite pokrycie zapotrzebowania budynku na energię elektryczną. Najbardziej korzystne dla projektowanego budynku rozwiązanie pozwala wyprodukować wystarczającą ilość energii, aby zaspokoić potrzeby energetyczne.

EN

The conception of photovoltaic systems as an integral part of the building known as Building Integrated Photovoltaics (BIPV) is based on the adaptation of the PV modules with different building elements. It became an alternative to traditional building materials within the roof and facades, glass facade systems and curtain walls. The article raises a question concerning usage of the solar energy for electricity production in photovoltaic systems integrated with the building such as glass facades, skylights or curtain walls. The article also includes an analysis of the energy production by BIPV technologies installed on the building situated in Warsaw. An analysis of produced electricity during the year for given solutions such as curtain walls and skylights with different types of solar cells was performed using PVsyst 6.43 software. The results are been compared to the electric energy consumption of the building, what enabled to evaluate the percentage of energy consumption coverage by BIPV solutions. Unfortunately, due to insufficient number of modules or localization of the PV array, not all of the presented solutions allowed to cover the building's electricity consumption.

Słowa kluczowe

PL

BIPV; ogniwa słoneczne; ogniwo monokrystaliczne; ogniwo polikrystaliczne; system fotowoltaiczny; zapotrzebowanie na energię; budownictwo energooszczędne

EN

BIPV; solar cells; monocrystalline cell; polycrystalline cell; PV array; consumption of energy; energy-efficient construction

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 4/II
• Strony: 297--304
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Chmielewska M.

• Politechnika Lubelska, ul. Grodzickiego 70, 20-256 Lublin; tel. [phone]

autor

Cieślak K.

• Politechnika Lubelska, Wydział Inżynierii Środowiska, Instytut Inżynierii Odnawialnych Źródeł Energii, ul. Nadbystrzycka 40B, 20-618 Lublin; 81 5384654

Bibliografia

• [1] Debbarma M, Sudhakar K., Baredar P.: Comparison of BIPV and BIPVT: A review. Resource-Efficient Technologies, 3, 2017, s. 263.
• [2] Muszyńska-Łanowy M.: Ekologia dla oczu. Estetyka powłoki BIPV, Świat Szkła, nr 7, 2015, s.26-34.
• [3] Muszyńska-Łanowy M.: BIPV - fotowoltaika zintegrowana z budynkiem, Fotowoltaika w architekturze. Świat Szkła, lipiec 2011, s.14-25.
• [4] Shukla A. K., Sudhakar K., Baredar P.: A comprehensive review on design of building integrated photovoltaic system. Energy and Buildings, 128, 2016, s. 99.
• [5] Pietruszko Stanisław M., Fotowoltaika zintegrowana z budownictwem (BIPV), VI Forum Operatorów Systemów i Odbiorców Energii i Paliw „Bezpieczeństwo energetyczne a nowe kierunki wytwarzania i wykorzystania energii w Warszawie, Warszawa 2014.
• [6] Shukla A. K., Sudhakar K., Baredar P.: Recent advancement in BIPV product technologies: A review. Energy and Buildings, 140, 2017, 188.
• [7] Solar Energy International, Photovoltaics: Design and Installation Manual, 2004.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).