La integración de sistemas fotovoltaicos en edificios (BIPV) ofrece una oportunidad clave para transformar la envoltura de un edificio en un componente activo de su estrategia energética. Sin embargo, la especificación de estos sistemas es compleja, debido a la falta de información clara. Es crucial abordar preguntas sobre la cantidad de electricidad que puede generar una fachada, costos del sistema, orientaciones y áreas adecuadas, así como la integración de los paneles fotovoltaicos con requisitos estructurales y de seguridad contra incendios. Sin respuestas precisas, la evaluación de viabilidad, la elaboración de presupuestos y la colaboración con consultores y contratistas se vuelven complicadas.

Proceso de Diseño Integrado

Un proceso de diseño integrado es fundamental para reducir estas incertidumbres. Empresas especializadas trabajan junto a arquitectos y equipos de ingeniería desde las fases iniciales del proyecto, utilizando herramientas de diseño, simulaciones energéticas, estimaciones de costos y pruebas técnicas para obtener una comprensión más clara de los requisitos del proyecto.

Ejemplo de Éxito: Innovation Village

El Innovation Village del Fanshawe College, en Londres, Ontario, ejemplifica cómo esta colaboración puede resultar en un sistema de construcción efectivo. Diseñado por Diamond Schmitt, el proyecto conecta varias partes del campus en un centro de aprendizaje e investigación. Su fachada incluye un sistema de revestimiento fotovoltaico integrado, personalizado en todas sus elevaciones, incluso en la orientada al norte.

La implementación de BIPV en todas las caras del edificio llevó al equipo de diseño a considerar la orientación de los paneles, la producción de energía y los requisitos técnicos de un ensamblaje que funcionara como pantalla de lluvia. El resultado es un sistema que combina paneles activos y pasivos de vidrio bajo en hierro, dispuestos alternadamente para crear una geometría distintiva y una superficie de tono azul.

La empresa colaboradora suministró el sistema de fachada, asegurando que cada panel activo incorporara células fotovoltaicas dentro de vidrio de seguridad laminado y una subestructura de aluminio diseñada para resistir cargas de viento y nieve locales. También se consideraron fijaciones ocultas, cavidades ventiladas y la coordinación de dimensiones y conexiones de los paneles.

Se construyeron maquetas detalladas en el sitio para examinar el ajuste de los componentes de la fachada, y dado que los paneles fueron fabricados en el extranjero, se realizaron pruebas tanto en el exterior como en el sitio para cumplir con los requisitos regulatorios locales.

La fachada tiene una capacidad nominal de 174.86 kWp y se estima que generará 122.98 MWh de electricidad al año, lo que representará aproximadamente el 18% de los requerimientos energéticos a corto plazo del edificio. Con un sistema fotovoltaico adicional planeado en el techo, se prevé que ambos sistemas proporcionen cerca del 30% de la demanda energética total.

Facilitando la Transparencia en el Proceso

Las simulaciones energéticas son herramientas valiosas que permiten a los equipos de diseño entender cómo varía la exposición solar a lo largo del edificio. Consideran factores como orientación, obstrucciones, ángulos de los paneles, dimensiones y tratamientos de superficie, lo cual es esencial para optimizar el rendimiento energético y la eficiencia económica de los sistemas fotovoltaicos integrados en las fachadas de los edificios.