Objectif du projet

La municipalité de Maia, dans le cadre du projet SPARCS, a l'intention de mettre en œuvre un site de démonstration de la technologie BIPV (Building Integrated PV) dans l'hôtel de ville de Maia, Paços do Concelho. L'objectif de ce démonstrateur est d'étudier la viabilité de la technologie BIPV dans des bâtiments existants, en créant la possibilité de reproduire la solution à grande échelle. Ainsi, l'objectif de ce projet est d'installer un film PV sur les fenêtres existantes, sans avoir à remplacer aucun élément de sa structure de façade.

Spécifications du système

Le système BIPV installé sur la façade du bâtiment Pacos do Concelho pourrait avoir les spécifications suivantes :

• Cellules PV transparentes et flexibles
• "Mode d'application "Peel and stick
• Cellules solaires à couche mince CdTe (tellurure de cadmium)
• Verre photovoltaïque en silicium amorphe
• Panneaux PV à double peau

Exigences obligatoires

Plusieurs facteurs doivent être pris en compte concernant la technologie du démonstrateur, comme par exemple :

• Type de fenêtre - Le bâtiment intègre un total de 36 fenêtres fixes sur la façade sud, avec un simple vitrage et un cadre métallique. Toutes les autres façades sont presque entièrement ombragées par les bâtiments adjacents. Par conséquent, l'étude pour le démonstrateur doit être menée en considérant uniquement les fenêtres de la façade Sud du bâtiment. Les fenêtres fixes (bleues) ont une longueur de 2,00 m pour 1,70 m de hauteur et les fenêtres tournantes (jaunes) ont une longueur de 0,60 m pour 2,15 m. Le nombre de fenêtres intervenantes sera déterminé par le coût d'investissement.
• Contraintes architecturales - L'hôtel de ville de Maia est un bâtiment emblématique, de la décennie 80, où la composante architecturale doit être prise en compte. Ainsi, toute solution adoptée doit assurer l'harmonie des éléments. Entre autres, le cadre et la couleur du vitrage sont des éléments clés pour minimiser l'impact visuel du démonstrateur. En tant que démonstrateur d'une nouvelle solution technologique et étant un patrimoine culturel de la ville, ce bâtiment ne peut pas avoir une technologie qui modifierait de manière significative l'aspect extérieur de ce bâtiment patrimonial, notamment dans sa valeur architecturale et esthétique.
• Matériel de montage - Afin de transporter l'énergie, chaque cellule solaire nécessite un travail de câblage depuis la production jusqu'au point de livraison. Ainsi, en considérant l'ensemble de l'installation et la dimension de l'espace, la solution proposée doit prendre en compte l'intégration de tous les composants dans le bâtiment.
• Résistance mécanique et stabilité : Les BIPV doivent être conformes aux réglementations locales en matière de résistance aux charges et aux chocs pour les façades des bâtiments. De même, pour remplir leur fonction de protection, les feuilles photovoltaïques doivent rester bien adhérentes, ne pas présenter de fissures et ne pas s'éroder, malgré une exposition à long terme à des facteurs de stress environnementaux difficiles tels que le rayonnement ultraviolet (UV), la température (extrême et cyclique) et l'humidité.
• Impact sur l'éclairage naturel - La principale typologie à Paços do Concelho est celle des salles de bureaux où la lumière est essentielle pour effectuer le travail. Les cellules solaires traditionnelles étant de couleur bleue ou grise, une partie importante de la fenêtre sera couverte, empêchant la lumière visible de passer. La solution mise en œuvre doit permettre de surmonter cet obstacle, en garantissant des conditions d'éclairage naturel similaires. Si un éclairage artificiel est nécessaire pour maintenir les conditions de travail normales, le démonstrateur pourrait avoir un impact négatif, rendant la solution BIPV peu attrayante dans ce cas. La transmission lumineuse des panneaux PV doit être analysée.
• Maintenance - Il est essentiel d'effectuer des contrôles réguliers pour garantir une production maximale au fil des ans. Le contrôle périodique permet de détecter toute défaillance sur les équipements, la fatigue des matériaux, ainsi que d'autres situations qui peuvent diminuer les performances du système. Ainsi, les systèmes doivent être couverts par un plan de maintenance. En outre, des rapports doivent être élaborés décrivant les conditions de l'unité de production avant l'intervention, les actions réalisées et, dans les cas où il n'a pas été possible de rétablir immédiatement son fonctionnement normal, les actions proposées jugées appropriées.
• Surveillance et mesure - Par installation doit être installé un compteur de production, équipé d'un modem GSM. Les analyseurs doivent être en mesure de mémoriser les valeurs pendant au moins une journée, en cas de défaillance de la communication.
• Numérisation - Il est indispensable de créer une passerelle de communication, afin que toutes les données recueillies puissent être présentées de manière visuelle.
• Installation du système - Le contractant se chargera de l'installation, de la configuration et de la mise en service de tous les équipements et logiciels du projet.
• Conformité aux normes - Environnement, santé et sécurité conformes à RoHS, OHSAS 18001:2007, ou REACH SVHC-201.