Jau pripratome prie saulės baterijų stačiakampių ant namų stogų, pamažėle pradedame priprasti prie jų ir ant pietinių pastatų fasadų. Tačiau egzistuoja ir visiškai pastato eksterjero nekeičiantis sprendimas – į pastatų fasadus, stogus ar langus integruotos fotovoltinės sistemos, kurios ne tik negadina bendro pastato vaizdo, bet ir neturi jokių matomų tvirtinimo elementų. Tiesą pasakius, su jomis nebereikia nei fasado, nei langų ta prasme, kuria mes įpratę juos suvokti. Pačios fotovoltinės sistemos gali tuo pat metu būti ir langu, ir fasadu, ir stogu, ir visą pastatą energija aprūpinančia saulės jėgaine.
Įprasta technologija, tik patobulinta
Integruota fotovoltinė sistema (angl. Building Integrated Photovoltaic, BIPV) bet kurį pastato paviršių gali paversti vientisa saulės jėgaine. BIPV net nevisiškai nuo saulės priklauso: nebūtinai (nors pageidautina) turi būti sumontuota griežtai pietinėje pastato pusėje, nebūtinai turi į ją šviesti saulė – elektros energija gali būti generuojama ir debesuotomis dienomis, ir mažai saulėtų dienų turinčią žiemą. O žiemą dar atsiranda papildomas privalumas: iškritęs sniegas dalį dienos šviesos atspindi aukštyn į pastatą.
BIPV technologija pagrįsta tuo pačiu principu, kaip ir fotovoltinės plokštės: plonytis elektrai laidus sluoksnis iš vario, indžio, galio ir seleno uždengiamas aukščiausios kokybės stiklu arba silikonu. Esant standartinei fotovoltinei plokštei, į montavimo paviršių atgręžta jos dalis dengiama tamsia folija, padidinančia energijos sugėrimo efektyvumą. Tačiau pažengusios technologijos suteikia galimybę neprarandant efektyvumo pakeisti foliją tokiu pačiu permatomu sluoksniu, kaip ir į saulę atgręžtoje pusėje. Be to, elektros energiją generuojančio „sumuštinio“ nebereikia aprėminti. Rezultatas – pusiau permatomas arba net beveik visiškai skaidrus fotovoltinis langas, kuris ne tik aprūpina pastatą elektros energija, bet ir dėl savo dalinio permatomumo šiek tiek saugo vidaus patalpas nuo įkaitimo.
Įspūdingi stogai ir fasadai
Taigi, suderinus skaidrius ir neskaidrius elementus, atsiranda galimybė ne tik įvilkti visą pastatą į energiją generuojantį „drabužį“, bet ir sukurti iš to „drabužio“ išskirtinį architektūrinį objektą. Kaip, tarkime, pavyko „Nicolas Michelin & Associés“ naujajame Prancūzijos gynybos ministerijos pastate: šešiakampio formos pastato energiją generuojantis plotas sudaro 6 500 m² (tai didžiausias plotas Paryžiuje). Jis patenkina iki 80 % didžiulio ministerijos pastato energijos poreikio.
„C. F. Møller Architects“ sukurtame ir įgyvendintame Kopenhagos (Danija) tarptautinės mokyklos projekte visas fasadas suformuotas iš melsvų berėmių fotovoltinių plokščių, pakreiptų skirtingais kampais tam, kad gautų kuo daugiau įvairiu kampu krintančios saulės šviesos bei, atspindėdamos jūrą su dangumi, sukurtų įvairių mėlynos atspalvių pikselių vaizdą. 6 048 m² ploto fasado saulės jėgainė tiekia mokyklai pusę visos jos sunaudojamos elektros energijos.
Esene (Vokietija) paprasta daugiaaukštė automobilių stovėjimo aikštelė architektų rankose įgijo ir meninio objekto, ir visiškai save aprūpinančio elektros energija pastato statusą: korius primenantis fotovoltinis fasadas dengia jį iš visų pusių.
„Pfizer“ genomo ir onkologijos tyrimo centro (Granada, Ispanija) dizaino kūrėjai, siekdami sudaryti ir dualistinį, ir kartu racionalų įspūdį, pastato fasade išmaišė skirtingų atspalvių ir skirtingo skaidrumo stiklą. Panaudotos trys fotovoltinio stiklo rūšys, bendras aktyvus elektros energiją generuojantis plotas yra 523 m², o jo maksimali galia – 19 300 W. Pastatas per metus pagamina apie 32 tūkst. kWh energijos ir taip per tą patį laiką neišmeta į atmosferą 21 tonos CO2.
Bet kokių spalvų
Šiuolaikinės technologijos leidžia saulės energiją sugeriantį stiklą tonuoti laminuojant jį permatomomis spalvotomis plėvelėmis. Sukurtas ir lankstus dažais jautrintas fotovoltinis „stiklas“ (angl. Dye Sensitized Solar Cells, DSSC) – jo sudėtyje esančios titano dioksido (TiO2) nanodalelės, padengtos šviesai jautriu dažikliu ir apgaubtos elektrolitu, generuoja elektros energiją iš saulės šviesos simuliuodamos gamtinį fotosintezės procesą. Nuo dažiklio spalvos priklauso ir paties fotovoltinio stiklo spalva.
„opus Architekten BDA“ iš Vokietijos panaudojo tonuotą fotovoltinį fasadą vaikų dienos centro pastato projektui. Veidrodinė pietinio fasado apdaila atspindi aplink augančių medžių šakas, suliedama pastatą su senu ligoninės parku. Ir kartu aprūpina jį visa reikalinga elektros energija. Išlankstytas fasadas leidžia optimaliai orientuoti integruotus saulės modulius ir padidinti saulės šviesą sugeriančio paviršiaus plotą.
DEWA tyrimų ir vystymo centras Dubajuje pasipuošė šešių skirtingų spalvų 30 % permatomo, berėmio fotovoltinio stiklo fasadu, sukurtu architektų bendrovės „Stantec International“. Saulėtuose Arabų Emyratuose jis pagamina apie 28 Wp nominaliosios fotovoltinės elektros energijos galios kiekvienu iš tūkstančio savo kvadratinių metrų ploto.
