Адаптивный фасад из солнечных панелей снабжает помещения энергией

В Швейцарской высшей технической школе Цюриха (ETH Zurich) разработан солнечный фасад, который сочетает производство электроэнергии с интеллектуальным управлением для достижения оптимального энергобаланса. По сравнению со статическими панелями, такой фасад концентрирует на 50% больше солнечной энергии.

Энергия необходима и для отопления, и для охлаждения помещений. Предлагаемая адаптивная система не только вырабатывает электричество, но и дает возможность получать нужное количество света и тени в зависимости от погоды и от потребностей арендаторов, тем самым регулируя микроклимат. Исследовательская группа определила, что систему можно настроить таким образом для отдельных помещений, чтобы их фасады производили больше энергии, чем помещения потребляли бы в течение года. Результаты эксперимента опубликованы в Nature Energy.

В ходе исследований проверена также устойчивость системы и ее роботизированных элементов управления к разным погодным условиям, включая ураганы, и проведены измерения с несколькими прототипами. Все они показали, что в солнечный день выработка электроэнергии управляемой системой на 50% выше, чем у крышных панелей.

Чтобы определить степень, до которой теоретически можно снизить потребление энергии в помещении, исследователи смоделировали несколько сценариев, используя данные прототипов. Они рассчитали энергосберегающий потенциал ограждающих конструкций, оборудованных подвижными солнечными фасадами, в Каире, Цюрихе и Хельсинки. При этом они проверили работу моделей для офисных и жилых помещений.

Результаты показали, что экономия энергии оказалась выше в офисах, чем в квартирах, а географически – в умеренных зонах Центральной Европы. Чем более изменчивы условия окружающей среды, тем больше преимуществ у адаптивного фасада.

Наилучший энергетический баланс был получен при моделировании офисных помещений в зданиях Цюриха, построенных по последнему стандарту энергоэффективности. В этом сценарии, где в течение года требовалось как отопление, так и охлаждение, адаптивный фасад генерировал 115% энергии, необходимой для комфортной среды помещения.

Не менее убедительный результат был получен для Каира при моделировании офисного помещения в доме, построенном до 1920 года, который требовал гораздо большего затенения и охлаждения. В этом случае фасад производил 114% от общей годовой потребности в энергии. Иными словами, потенциал энергосбережения существует как для новых, так и для старых зданий, если рассматривать фасад в сочетании с внутренним пространством и его использованием.

Теперь ученые планируют измерить влияние адаптивного солнечного фасада на реальном доме: система является частью футуристического блока HiLo, который в настоящее время создается в исследовательском здании NEST в Дюбендорфе.

-------------------------------------------------------------------

Хотите оперативно узнавать о выходе других полезных материалов на сайте "ГИС-Профи"?
Подписывайтесь на нашу страницу в Facebook.
Ставьте отметку "Нравится", и актуальная информация о важнейших событиях в энергетике России и мира появится в Вашей личной новостной ленте в социальной сети.