• strict warning: Non-static method view::load() should not be called statically in /export/sun1000-2/z2.ib/public_html/modules/views/views.module on line 879.
  • strict warning: Declaration of views_handler_field_user::init() should be compatible with views_handler_field::init(&$view, $options) in /export/sun1000-2/z2.ib/public_html/modules/views/modules/user/views_handler_field_user.inc on line 48.
  • strict warning: Declaration of views_handler_argument::init() should be compatible with views_handler::init(&$view, $options) in /export/sun1000-2/z2.ib/public_html/modules/views/handlers/views_handler_argument.inc on line 745.
  • strict warning: Declaration of views_handler_filter::options_validate() should be compatible with views_handler::options_validate($form, &$form_state) in /export/sun1000-2/z2.ib/public_html/modules/views/handlers/views_handler_filter.inc on line 589.
  • strict warning: Declaration of views_handler_filter::options_submit() should be compatible with views_handler::options_submit($form, &$form_state) in /export/sun1000-2/z2.ib/public_html/modules/views/handlers/views_handler_filter.inc on line 589.
  • strict warning: Declaration of views_handler_filter_boolean_operator::value_validate() should be compatible with views_handler_filter::value_validate($form, &$form_state) in /export/sun1000-2/z2.ib/public_html/modules/views/handlers/views_handler_filter_boolean_operator.inc on line 149.
  • strict warning: Declaration of views_plugin_row::options_validate() should be compatible with views_plugin::options_validate(&$form, &$form_state) in /export/sun1000-2/z2.ib/public_html/modules/views/plugins/views_plugin_row.inc on line 135.
  • strict warning: Declaration of views_plugin_row::options_submit() should be compatible with views_plugin::options_submit(&$form, &$form_state) in /export/sun1000-2/z2.ib/public_html/modules/views/plugins/views_plugin_row.inc on line 135.

FOTOWOLTAIKA - BIPV

Pierwsza w Polsce instalacja fotowoltaicznego nadwieszenia zacieniającego zintegrowanego z budynkiem (tzw. BIPV – Building Integrated Photovoltaics) zamontowana na elewacji południowej budynku Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej w połowie października 2008r.

Instalację paneli fotowoltaicznych na południowej elewacji budynku C7 PWr wykonano w ramach realizacji ministerialnego grantu badawczego własnego nr N506 086 31/3648, zatytułowanego: „Optymalizacja wielokryterialna aktywnych i pasywnych systemów wykorzystania energii słonecznej w energooszczędnych budynkach użyteczności publicznej pod kątem oszczędności energii i komfortu cieplnego ludzi”.
Kierownik grantu - dr hab. inż. Henryk Nowak, prof. PWr, Wydział Budownictwa Lądowego i Wodnego PWr.

Przy realizacji grantu współpracują następujące wydziały Politechniki Wrocławskiej:

1. Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Laboratorium SolarLab http://solarlab.wemif.net/, (kierownik: dr inż. Tadeusz Żdanowicz).

2. Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Instytut Fizyki (dr hab. inż. Ewa Rysiakiewicz-Pasek)

Syntetyczny opis grantu badawczego własnego i analizowanych zagadnień

Realizowany grant badawczy własny bardzo dobrze wpisuje się w niezmiernie ważny i aktualny problem oszczędności energii w budynkach użyteczności publicznej z zastosowaniem pasywnych i aktywnych systemów pozyskiwania energii promieniowania słonecznego na potrzeby kształtowania bilansu energetycznego budynków w skali roku. W tym przypadku chodzi tu, między innymi, o konwersję energii promieniowania słonecznego na prąd elektryczny, który może być wykorzystany do poprawy bilansu energetycznego budynków, poprzez zastosowanie paneli fotowoltaicznych w postaci nadwieszenia zacieniającego zintegrowanego z budynkiem.

W Polsce, podobnie jak w innych krajach europejskich, budownictwo pochłania ok. 40% wyprodukowanej energii. Głównie jest to energia przeznaczona do ogrzewania budynków i przygotowania ciepłej wody użytkowej oraz energia elektryczna. Racjonalne izolowanie termicznej obudowy budynków, tj. ścian zewnętrznych, dachów i stropodachów, stropów nad przejazdami, stropów nad nie ogrzewanymi piwnicami, posadzek na gruncie, itp., izolacją z płyt styropianowych czy z wełny mineralnej, powinno być uzasadnione rachunkiem efektywności ekonomicznej, który wskazuje na optymalną grubość izolacji cieplnej dla poszczególnych przegród budowlanych. Stosowanie większych grubości izolacji jest nieopłacalne. Aby poprawić bilans energetyczny budynku w skali roku niezbędne jest wówczas, między innymi, zastosowanie odnawialnych źródeł energii, w tym głównie energii promieniowania słonecznego (kolektory słoneczne, ogniwa fotowoltaiczne), niskotemperaturowej energii gruntu (pompy ciepła, gruntowe wymienniki ciepła), energii wiatru i biomasy.

Zastosowanie odnawialnych źródeł energii do kształtowania rocznego bilansu energetycznego budynków staje się niezbędnym i bardzo istotnym elementem w walce o ochronę środowiska naturalnego i zapewnienia zrównoważonego rozwoju. Jedną z możliwości wykorzystania w budynkach energii promieniowania słonecznego jest konwersja tego promieniowania na energię elektryczną, z możliwością wykorzystania na potrzeby użytkowników.

Realizowany grant badawczy uzupełnia ten obszar wiedzy o analizę możliwości wspomagania bilansu energetycznego budynków biurowych za pomocą systemu nadwieszeń zacieniających, wykorzystujących technologię fotowoltaiczną zintegrowaną z budynkiem (BIPV - Building Integrated Photovoltaics). Jej ideą jest montaż modułów fotowoltaicznych bezpośrednio na obudowie budynku jako system zacieniający, zamontowany pod kątem do elewacji a nie w płaszczyźnie ściany, generujący energię elektryczną poprzez konwersję energii promieniowania słonecznego. Takie rozwiązanie, w stosunku do ogniw zamontowanych pionowo w płaszczyźnie ściany, zapewnia efektywniejsze wykorzystanie ogniw w skali roku oraz chroni pomieszczenia przed przegrzewaniem, poprawiając zarazem komfort cieplny i wizualny użytkowników.

Latem tego roku została zakończona instalacja paneli fotowoltaicznych o mocy ok. 60,0 kW na południowej elewacji budynku Wydziału Inżynierii Środowiska Politechniki Warszawskiej (panele zamontowano na ścianach między oknami). Instalacja ma wyraźnie charakter użytkowy. W połowie października tego roku zainstalowano 10 paneli fotowoltaicznych o mocy niespełna 1,0 kW jako system zacieniający zintegrowany z południową elewacją budynku Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej. Instalacja na szóstym piętrze budynku Instytutu Budownictwa PWr, z uwagi na liczbę ogniw i ich moc, ma charakter czysto badawczy. Należy zwrócić uwagę, że filozofia zastosowania ogniw fotowoltaicznych w obu przypadkach jest zdecydowanie różna – instalacja na budynku Instytutu Budownictwa PWr została zamontowana jako system zacieniający, zamontowany pod odpowiednim kątem nachylenia a nie w płaszczyźnie elewacji. Takie rozwiązanie zapewnia efektywniejsze wykorzystanie ogniw w skali roku oraz chroni pomieszczenia przed przegrzewaniem, poprawiając zarazem komfort cieplny i wizualny użytkowników. Ponadto, jest to pierwsza w Polsce instalacja fotowoltaicznego nadwieszenia zacieniającego zintegrowanego z budynkiem.

Jednym z celów badawczych grantu jest określenie wpływu fotowoltaicznych konstrukcji zacieniających zintegrowanych z elewacjami analizowanych budynków użyteczności publicznej na ich bilans energetyczny w skali roku. Celem naukowym tego etapu badań jest optymalizacja wielokryterialna działania systemu, z zapewnieniem między innymi największej produkcji prądu elektrycznego na potrzeby analizowanego budynku, zapewnieniem najmniejszych zysków słonecznych budynku latem, największych zysków słonecznych budynku zimą oraz najmniejszego wzajemnego zacieniania paneli, dla całorocznych warunków pogodowych.

Kształtowanie rocznego bilansu cieplnego budynków o dużym stopniu przeszklenia może być również realizowane poprzez zastosowanie zestawów szyb zespolonych o odpowiednio dobranych charakterystykach radiacyjnych. Charakterystyki te uzyskuje się przez pokrywanie szyb specjalnymi powłokami spektralnie selektywnymi lub przez barwienie szyb w masie. Ten temat jest również jednym z etapów realizacji grantu badawczego. Jednym z celów badawczych grantu jest określenie wpływu różnie skonfigurowanych radiacyjnych właściwości powłok spektralnie selektywnych stosowanych w zestawach szyb zespolonych i przeszklonych fasadach na bilans cieplny i oszczędność energii cieplnej w budynkach użyteczności publicznej, na parametry mikroklimatu pomieszczeń i na komfort cieplny oraz komfort wizualny ludzi, w różnych porach roku.

Zatem, stanowisko pomiarowe z zamontowaną instalacją fotowoltaicznego nadwieszenia zacieniającego zintegrowanego z budynkiem Instytutu Budownictwa Politechniki Wrocławskiej umożliwi kompleksową analizę wpływu tego nadwieszenia oraz wpływu zestawu szyb okiennych z odpowiednimi powłokami spektralnie selektywnymi na roczny bilans cieplny budynku, na komfort cieplny i wizualny użytkowników.

Podsumowując, należałoby podkreślić interdyscyplinarny charakter realizowanych badań, w ramach których współpracują specjaliści Politechniki Wrocławskiej z dziedzin: budownictwa (Instytut Budownictwa), fotowoltaiki (Wydzieł Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Laboratorium Fotowolataiczne SolarLAB, http://solarlab.wemif.net/) oraz fizyki optycznej (Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Instytut Fizyki). Nowatorski sposób rozwiązania przedstawionego problemu wniesie istotny wkład w rozwój zagadnień poprawy rocznego bilansu energetycznego budynków poprzez zastosowanie pasywnych i aktywnych systemów wykorzystania energii słonecznej.

0103
02

Pierwsza w Polsce instalacja fotowoltaicznego nadwieszenia zacieniającego zintegrowanego z budynkiem (tzw. BIPV – Building Integrated Photovoltaics) - montaż na elewacji południowej budynku Instytutu Budownictwa PWr w połowie października 2008r.

Pracownicy: 
Portret użytkownika hnowak
Prof. dr hab. inż. Henryk Nowak
Kierownik Zakładu

Henryk.Nowak@pwr.wroc.pl

strona WWW

71 320 33 01
71 322 14 65
615, bud. C7
  • Konsultacje w sem. letnim 2016/2017
  • Wtorek
  • 11:00-13.00 pok 615 C-7
  • Czwartek
  • 11:00-13:00 pok. 615 C-7