Динамический солнечный фасад – инновационная технология

Идея объединить солнечную энергию со строительными материалами была привлекательна на протяжении многих десятилетий, но одна из самых больших проблем, как считает Анна Дайсон, директор Центра Архитектурной науки и Экологии, или CASE, это эстетика.

Большинство применений до настоящего времени, отмечает г-жа Дайсон, «довольно уродливо и неприятно взгляду».

В то время как визуальная элегантность не вызывает серьезного беспокойства у тех, кто производит электричество от солнца, то для архитекторов и разработчиков, надеющихся продавать или арендовать собственность, это спорный вопрос.

Многие интегрированные в строительство солнечные технологии несколько неэффективны, говорит г-жа Дайсон, это означает, что значительные части здания должны быть покрыты собирающими солнечную энергию материалами для извлечения существенной пользы.

CASE – научно-исследовательское сотрудничество между Ренселлеровским политехническим институтом, архитектурной фирмой Skidmore, Owings & Merrill и другими техническими и архитектурными компаниями – полагает, что сможет преодолеть эти проблемы.

Эта группа разработала так называемый Динамический Солнечный Фасад – это стеклянный фасад, который немного напоминает занавес из бусинок большого размера с рядами прозрачных концентраторов в форме пирамиды, сформированных в сотовидную структуру и подвешенных на проводах, которые перемещаются вверх и вниз или крутятся из стороны в сторону, чтобы уловить солнце.

Каждый концентратор оборудован линзой, которая усиливает световой поток почти в 500 раз и направляет его к солнечной батарее Spectrolab размером с почтовую марку, сделанной из арсенида галлия.

Концентраторы также обеспечивают доступ света в здание, при этом отражая тепло и блики, снижая потребность в искусственном освещении в течение дня, отмечает г-жа Дайсон.

Тем временем теплоотводы, помещенные позади солнечных батарей, поглощают солнечное тепло и могут использоваться для нагрева воды в здании.

Динамический Солнечный Фасад использует солнечный свет и тепло с эффективностью от 60 до 80%, уверяет г-жа Дайсон, при этом добавляя, что сбережения в затратах на электричество и отопление могут окупить систему в течение всего двух с половиной лет – особенно в таких солнечных местах, как Финикс. (Время окупаемости может затянуться до семи лет в таких дождливых местах, как Сиэтл.)

Конечно, этот фасад некоторое время будет еще далек от коммерциализации. CASE установил свой первый полномасштабный демонстрационный проект – 64 концентратора в стеклянной установке размером 8×10 футов – в Сиракузском Центре высококачественных экологических и энергетических систем, проект был открыт для обзора в марте 2010 г.

Коммерциализация также зависит от Spectrolab, которая делает батареи из арсенида галлия, от их возможностей увеличить свое производство.

Но если все пойдет, CASE держит пари, что эстетическая привлекательность большего количества дневного света без тепла и бликов, а так же более короткого периода окупаемости, что обеспечивает система, которая эффективно производит горячую воду и электричество, успешно привлечет разработчиков.

И, очевидно, эта технология достаточно элегантна, чтобы удовлетворить одного видного клиента: Институт Модных Технологий в Нью-Йорке. В ближайшие несколько лет в планах включить солнечный фасад в конструкцию нового студенческого центра.

По материалам Интернет-портала Vetsch Architektur
Перевод Елена Михаленко