Panele PV i architektura

Wkurza mnie, że technologia paneli fotowoltaicznych i architektura się jeszcze ze sobą nie pożeniły.  Można tego nie dostrzegać, ale moim zdaniem jest potencjał na kilka dodatkowych GW w skali kraju i możemy być w Polsce pierwsi z  tym tematem w większej skali, jak Niemcy przodują z panelami na balkonach. 


To, że panele są na dachach (płaskich i skośnych), to powinien być tylko początek, ale od lat nie posuwa się to dalej. Czy tylko nie zauważam, czy po prostu nie ma konkursów dla architektów integrujących panele na pionowych ścianach budynku? Nie chodzi tylko o nowe budynki, największy potencjał jest na tych istniejących.


Z dachem jest bowiem pewien problem - potrafi być nieszczelny, to jego podstawowa funkcja, by woda nie przeciekała. Co ileś lat powinien być pokrywany nową "nawierzchnią", a w takim remoncie panele bardzo przeszkadzają. Moja wspólnota mieszkaniowa jeden z płaskich dachów naprawiała aż 3 razy z rzędu, aż osiągnięto szczelność. Po takich doświadczeniach, nikt tam nie pozwoli położyć paneli.

Ale panele mogą się z łatwością trzymać ścian, a ze szczelnością ściany raczej kłopotów nie mają. Nawet jeśli są ocieplone.  Koszt też nie powinien zabić tego pomysłu. Najlepiej połączyć prace dociepleniowe z dodaniem na słonecznych ścianach paneli fotowoltaicznych za jednym rozstawieniem rusztowań.


↗ Nieszczelny dach to duży kłopot, ślady  na suficie po niedawnym zalaniu w pobliskiej kwiaciarni. Fotowoltaika raczej  nigdy nie rekompensuje problemu podstawowej funkcji dachu.


Bo panele na balkonach, dachach, wiaty PV i oczywiście panele na gruncie to są dobre sposoby (jeszcze by się przydała agrofotowoltaika), ale aż się prosi by pójść dalej i użyć fasad i nawet szyb na większą skalę. Czy to jest jeszcze za drogie? Szyby  fotowoltaiczne chyba jeszcze są drogie, ale wykorzystanie ścian?


Szczególnie w miastach gdzie są wysokie budynki, można wykorzystywać niezacienione (bo wysoko) powierzchnie ścian, szczególnie tych zachodnich, ale wschodnich też. W ten sposób można nieco wypłaszczyć krzywą kaczki.

↗ Tzw. Krzywa Kaczki, która przekłada się na spadek cen energii w południe i wzrost wieczorem, tak już zaczyna być z giełdową ceną energii w Polsce, w letnie dni. Tu cały artykuł.


Największe zużycie jest pod wieczór czyli warto zacząć od ścian zachodnich, bo maksymalizujemy ilość energii w ostatnich, najdroższych minutach dnia. I to nie muszą być tylko dachy.  Można to zrobić na ścianie - na próbę na jednym/dwóch istniejących blokach, nie chce mi się wierzyć, że są techniczne ograniczenia by zwykłe bezramokwe panele (nie tylko drogie, udające marmur) mogły być bezpiecznie zamocowane na ścianach. Musi przecież być sposób, by wyglądało to estetycznie.  Proszę, niech jakiś architekt się ze mną zgodzi.

↗ Blok z początku lat osiemdziesiątych z południowo-zachodnią ślepą ścianą. Mimo ocieplenia, da się tam bezpiecznie zamontować panele PV.  Wystarczy decyzja wspólnoty + dofinansowanie. Najpierw przydadzą się pionierskie wspólnoty, które przetrą szlak dla innych.


W miastach panele mają o tyle więcej sensu, bo pod tą samą stacją transformatorową jest od razu spory dzienny pobór mocy - szkoły, przedszkola, ośrodki dla seniorów, sklepy i te mieszkania, w których ktoś za dnia przebywa. Innymi słowy nie będą wyłączane instalacje PV z powodu nadmiarowego napięcia, jak to często bywa w pozamiejskich ośrodkach, gdzie dotąd dominowały panele na prywatnych dachach.

↗ Blok jakich wiele, ślepa ściana wychodzi tu na południe. Czy mieszkańcy nie będą chcieli zmniejszyć sobie rachunków za prąd? Na pewno będą pytali o bezpieczeństwo, pożary, trwałość itp.


Plusem pionowych paneli jest to, że mniej się brudzą (tak, ptaki też są winne), zimą śnieg ich nie zacienia i mniej się grzeją od tych najbardziej popularnych paneli, które są skierowane na południe pod kątem 15⁰ - 30⁰ od poziomu, w celu maksymalizowania ilości kilowatogodzin, gdy jeszcze można było podpisać umowę na net metering. Pionowy montaż zabezpiecza też przed zniszczeniami wynikającymi z gradu. Ostatnią chyba zaletą pionowych paneli, ale skierowanych na południe, jest możliwość ściągnięcia większej energii z nisko nachylonego Słońca zimą, czyli wtedy, gdy zwykle fotowoltaika niedomaga.


 Ostatnia kondygnacja nowo oddanego bloku jest w pięknych brązowych barwach. Mogłaby być w graficie paneli PV, oczywiście reszta dodatków musiałaby być kolorystycznie zgrana.


Mieszkam w bloku i chętnie namówię moją wspólnotę na współpracę z architektem na zrobienie takich estetycznych paneli na ścianie tuż pod dachem, akurat mam dobre miejsce na pasek paneli o wysokości 1,5 metra do pierwszych od góry okien. Każdą powierzchnie trzeba sprawdzić, łącznie z tym jak będą rosły drzewa w pobliżu i kiedy i gdzie będą inne bloki. 

 Zaznaczone na czerwono miejsce w moim bloku, gdzie uważam, że można estetycznie wkomponować panele, akurat ściana wschodnia.


Gdy się zastanawiam, dlaczego nie widzę takich rozwiązań, to może w nowych budynkach są po prostu ukryte pod taflami szkła. Nie ma ich wcale dużo na świecie, choć nie mam dokładnych danych.

 Zdjęcie jest z tego artykułu o tym, że temat w nowych budynkach jest znany i jak widać  elewacja fotowoltaiczna może być całkiem estetyczna. Jest tam wspomniane, że typowy trzydziestopiętrowy blok ze zintegrowanymi panelami na fasadach wytworzy 13 milionów kWh energii, zastępując emisję 9,500 ton CO₂ na przestrzeni 30 lat. 


Ponieważ nowy rząd (D. Tuska) ma w swoich planach coś o dostępności mieszkań, proponuje by zrobić  jeden projekt kilku typowych ścian modułowych (czyli z fabryki przyjeżdża gotowa "wielka płyta" ze stolarką, ociepleniem, wykończeniem  i modułami PV). Projekt, który zaczyna się od tego jakie są typowe wymiary paneli PV będzie jednolitą, estetyczną ścianą, gdzie nic nie będzie trzeba docinać. Wymiary stolarki można nawet do tego dostosować.

Ostatnio w wielu krajach powraca  koncepcja fabryki domów z powodów ekonomicznych, dlaczego nie rozszerzyć tego o moduły PV w nowobudowanych blokach? Jeśli oczywiście dane ściany będą miały słońce.


Na razie nie znalazłem w Polsce żadnego starszego bloku z panelami na ścianie/elewacji.  Niektóre z tych nieodnowionych bloków, są już tak brzydkie, że może być z nimi tylko lepiej. Przecież na takiej ścianie z PV można zrobić sitodrukiem napis z nazwą ulicy, reklamą albo podobiznę fundatora, lub architekta ;) można też wkomponować elementy pasywnego chłodzenia panelu słonecznych, dla zwiększenia wydajności latem. Wyobraź sobie ładny mural, ale z fotowoltaiką.


Ciężkie panele krzemowe, które były do tej pory najbardziej popularne, do użycia na ścianę nie muszą być już takie ciężke, mogą być cieńkowartwowe i do tego przyklejane do elewacji. W takich nowoczesnych panelach mieści się też bezpieczna pożarowo elektryka. Ponieważ są lżejsze, to mniej kosztowały materiały do ich wytworzenia. Ciężkie panele były masywne, bo musiały opierać się wiatrom na dachu. Gdy są przyklejone do ściany, całą wiatroodporność przejmuje ściana. Same panele nie muszą być więc mocne, a ich mniejsza waga staje się tu zaletą z powodu montażu na klej. Tu można przeczytać artykuł o takich lekkich panelach, moduł waży 4,7 kg, jego grubość  1,4 mm, a  rozmiary 1728,9 x 981,5 mm. Jedyna niedogodność z przyklejanymi panelami to ewentualne serwisowanie oraz końcowy demontaż.

↗  Tu blok z potencjałem, cel jest podwójny - zyskać estetycznie i energetycznie.


Wiele osób ekscytuje się balkonowymi rozwiązaniami w Niemczech, warto od tego zacząć, aby zachęcić zwykłych ludzi, ale powierzchnia balkonów nie jest taka duża. Proponuje by w kolejnym ruchu dotacje do OZE skierować właśnie na ściany dużych budynków  wielorodzinnych, już istniejących w miastach. No i nowych budynków też. Można iść też w ślady Francji i Niemiec gdzie parkingi przy supermarketach muszą ustawowo mieć PV od pewnego terminu. Zachęty bywają różne np. zapłacisz mniejszy podatek jeśli masz fotowoltaikę...


Taka myśl pod koniec - ludzie myśleli o tym lata temu. Może jest jakaś wada o której nie pomyślałem? Może prawna? A może była (typu zbyt drogie panele) i już jej nie ma? Ktoś coś wie? Sprawdzałem jeszcze tutaj: Murator (polecam) oraz SolarinnovaŚwiat OZE, Duneko i Foveotech.


Jeśli BIPV (Building Integrated Photovoltaic) wymaga od architekta, by zaczynał od fotowoltaiki, to może być to tak dużą zmianą nawyku, że to jest największym problemem (zmiana nawyku u architekta, a zwykle najlepsi architekci mają też dużo lat, zaczynali gdy nie było fotowoltaiki).


Proponuje by Ministerstwo klimatu i środowiska rozpisało konkurs dla architektów za najlepsze i najładniejsze realizacje umieszczenia fotowoltaiki na budynkach wielorodzinnych. Mogą być projekty na konkretne budynki. Potem trzeba zebrać doświadczenia i można popularyzować.


Już uruchamiam swoje skromne kontakty wśród ludzi znających decyzyjnych polityków, zachęcam by w tym pomóc poprzez Wasze znajomości, aby taki konkurs mógł ruszyć.


Na koniec przykład negatywny, bo nie chodzi o to by robić to tak, jak na zdjęciu poniżej:


↗  Nazwa paneloza chyba dobrze to opisuje.  A może być i ładnie i efektywnie energetycznie. Paneli nie musi być wcale aż tak dużo, mogą być bezramkowe i można dodać też kształtne tło na elewacji, zmieniające wizualny odbiór całości.