Zielsetzung des Projekts

Die Gemeinde Maia beabsichtigt, im Rahmen des SPARCS-Projekts eine gebäudeintegrierte PV-Anlage (BIPV) im Rathaus von Maia, Paços do Concelho, zu errichten. Der Zweck der Demonstrationsanlage ist es, die Machbarkeit der BIPV-Technologie in bestehenden Gebäuden zu untersuchen und die Möglichkeit zu schaffen, die Lösung in großem Maßstab zu replizieren. Ziel dieses Projekts ist es also, PV-Folien auf den bestehenden Fenstern zu installieren, ohne dass Elemente der Fassadenstruktur ersetzt werden müssen.

Spezifikationen des Systems

Die an der Fassade des Pacos do Concelho-Gebäudes installierte BIPV-Anlage könnte die folgenden Spezifikationen aufweisen:

• Transparente und flexible PV-Zellen
• "Peel and stick"-Anwendungsmodus
• CdTe (Cadmiumtellurid)-Dünnschicht-Solarzellen
• Photovoltaisches Glas aus amorphem Silizium
• PV-Paneele mit doppelter Schale

Obligatorische Anforderungen

Bei der Wahl der Technologie für den Demonstrator müssen mehrere Faktoren berücksichtigt werden, wie zum Beispiel:

• Fenstertyp - Das Gebäude verfügt über insgesamt 36 feste Fenster an der Südfassade mit Einfachverglasung und Metallrahmen. Alle anderen Fassaden sind fast vollständig durch die angrenzenden Gebäude verschattet. Daher muss die Studie für den Demonstrator nur unter Berücksichtigung der Fenster an der Südfassade des Gebäudes durchgeführt werden. Die festen Fenster (blau) haben eine Länge von 2,00 m pro 1,70 m Höhe und die drehbaren Fenster (gelb) haben 0,60 m pro 2,15 m. Die Anzahl der zwischengeschalteten Fenster wird durch die Investitionskosten bestimmt.
• Architektonische Zwänge - Das Rathaus von Maia ist ein emblematisches Gebäude aus den 80er Jahren, bei dem die architektonische Komponente berücksichtigt werden muss. Daher muss jede gewählte Lösung die Harmonie der Elemente gewährleisten. Unter anderem sind der Rahmen und die Farbe der Verglasung Schlüsselkomponenten, um die visuelle Wirkung des Demonstrators zu minimieren. Als Demonstrator einer neuen technologischen Lösung und als kulturelles Erbe der Stadt kann dieses Gebäude nicht mit einer Technologie ausgestattet werden, die das äußere Erscheinungsbild dieses denkmalgeschützten Gebäudes, insbesondere in seinem architektonischen und ästhetischen Wert, erheblich verändern würde.
• Montageausrüstung - Um die Energie zu transportieren, muss jede Solarzelle von der Produktion bis zum Lieferort verkabelt werden. Daher muss die vorgeschlagene Lösung unter Berücksichtigung der Gesamtinstallation und der Größe des Raums die Integration aller Komponenten in das Gebäude berücksichtigen.
• Mechanische Widerstandsfähigkeit und Stabilität: Die BIPV müssen den örtlichen Vorschriften für die Belastbarkeit und Stoßfestigkeit von Gebäudefassaden entsprechen. Um ihre Schutzfunktion zu erfüllen, müssen die Photovoltaikplatten gut haften, rissfrei bleiben und dürfen nicht erodieren, auch wenn sie langfristig harten Umwelteinflüssen wie ultravioletter Strahlung (UV), extremen und zyklischen Temperaturen und Feuchtigkeit ausgesetzt sind.
• Auswirkungen auf die natürliche Beleuchtung - In Paços do Concelho handelt es sich hauptsächlich um Büroräume, in denen Licht für die Arbeit unerlässlich ist. Da herkömmliche Solarzellen entweder blau oder grau gefärbt sind, wird ein erheblicher Teil des Fensters abgedeckt, so dass das sichtbare Licht nicht durchdringen kann. Die eingesetzte Lösung muss dieses Hindernis überwinden und ähnliche Bedingungen für die natürliche Beleuchtung gewährleisten. Wenn eine künstliche Beleuchtung erforderlich ist, um die normalen Arbeitsbedingungen aufrechtzuerhalten, könnte der Demonstrator einen negativen Einfluss haben, was die BIPV-Lösung in diesem Fall unattraktiv macht. Die Lichtdurchlässigkeit der PV-Paneele muss analysiert werden.
• Wartung - Regelmäßige Inspektionen sind unerlässlich, um über Jahre hinweg eine maximale Produktion zu gewährleisten. Die regelmäßige Kontrolle ermöglicht die Erkennung von Ausrüstungsfehlern, Materialermüdung und anderen Situationen, die die Leistung der Anlage beeinträchtigen können. Auf diese Weise müssen die Systeme durch einen Wartungsplan abgedeckt werden. Darüber hinaus müssen Berichte erstellt werden, in denen der Zustand der Produktionseinheit vor dem Eingriff, die durchgeführten Maßnahmen und - in Fällen, in denen der normale Betrieb nicht sofort wiederhergestellt werden konnte - die vorgeschlagenen Maßnahmen beschrieben werden, die als angemessen angesehen werden.
• Überwachung und Messung - Pro Anlage muss ein Produktionsmessgerät installiert werden, das mit einem GSM-Modem ausgestattet ist. Die Messgeräte müssen in der Lage sein, die Werte für mindestens einen Tag zu speichern, falls die Kommunikation ausfällt.
• Digitalisierung - Es muss ein Kommunikationsgateway eingerichtet werden, damit alle gesammelten Daten auf visuelle Weise dargestellt werden können.
• Systeminstallation - Der Auftragnehmer übernimmt die Installation, Konfiguration und Inbetriebnahme der gesamten Ausrüstung und Software des Projekts.
• Einhaltung von Normen - Umwelt, Gesundheit und Sicherheit gemäß RoHS, OHSAS 18001:2007 oder REACH SVHC-201.