System AF 50KW jest nowoczesnym rozwiązaniem przeznaczonym do wykonywania izolowanych termicznie zero-energetycznych aluminiowych fasad budynków z zastosowaniem aktywnych wypełnień fotowoltaicznych. Zero-energetyczność oznacza, że w dobrze zaprojektowanej fasadzie i przy zastosowaniu wszystkich składowych systemu istnieje możliwość pełnego zbilansowania strat i uzysków w ramach przegrody.
Wysoka bierna ochrona termiczna (U ok 0,5 W/m2K) powoduje niskie straty energii cieplnej a wygenerowana na fasadzie energia elektryczna (o mocy 40-180 W/m2) może być przeznaczona do ogrzewania, klimatyzowania lub oświetlenia budynku.
Ponadto AF 50KW charakteryzuje się wysokimi własnościami użytkowymi zapewniając nie tylko dobrą izolację termiczną i akustyczną tworzonej zabudowy, ale gwarantuje jednocześnie możliwość łatwego dostępu/rewizji do już zamontowanego aktywnego wypełnienia szklanego od wewnątrz pomieszczenia.
Kolejną zaletą systemu AF 50KW jest możliwość pełnej współpracy z innymi produktami (fasadami i oknami) Aluron i w obrębie elewacji może być płynnie z nimi łączony, co umożliwia jego zastosowanie jedynie w wybranych silnie nasłonecznionych obszarach.
Niska infiltracja powietrza oraz wysoka wodoszczelność pozwalają na stosowanie AF 50KW także na budynkach wysokich, gdzie powierzchnia zastosowanych wypełnień fotowoltaicznych może generować duże uzyski energetyczne.
W nowoczesnych budynkach, gdzie powierzchnie dachów wykorzystywane są do montażu urządzeń obsługi technicznej a wielkość działki uniemożliwia montaż niezależnej instalacji fotowoltaiki, system AF 50KW jest jedynym dostępnym i kompleksowym rozwiązaniem złożonym z:
• nośnej lekkiej konstrukcji aluminiowej,
• systemu przeziernych i/lub nieprzeziernych wypełnień fotowoltaicznych wraz z czujnikami monitorującymi parametry pracy fasady,
• oprogramowania służącego do bieżącej oceny fasady, które dodatkowo jest zintegrowane z systemem zarządzania energią obiektu.
Fasada AF 50KW może być podłączona pod magazyn energii, jak również zaopatrzona w funkcję wypełnień grzewczych.
Dotychczasowy sposób wbudowania wypełnień fotowoltaicznych w fasadzie polegał na umieszczeniu ich oraz okablowania od strony zewnętrznej w strefie mokrej fasady. Taki sposób montażu oraz brak bieżącej kontroli nad całą instalacją nie dawał gwarancji osiągnięcia przewidywanej sprawności i projektowanych uzysków. Jakakolwiek utrata parametrów i związana z tym konieczność serwisowania fasady wiązała się z koniecznością rozebrania dużej jej części od zewnątrz oraz z rozstawianiem rusztowań lub angażowaniem urządzeń podnośnikowych, ewentualnie zlecania prac alpinistycznych.
Nowy system AF 50KW umożliwia tradycyjny montaż fasady od zewnątrz, natomiast złączki i okablowanie jest przenoszone do wewnętrznej, suchej części konstrukcji ( Rys. 1.). Dodatkowo w przypadku stwierdzenia usterki przy pomocy oprogramowania możliwy jest szybki i precyzyjny dostęp do konkretnego wypełnienia od strony pomieszczenia. W przypadku fasady AF 50KW taka naprawa realizowana może być w trybie bieżącym bez żadnych dodatkowych kosztów. (Rys 2.)
Rys 1.
Rys 2.
Firma Aluron zatroszczyła się o cały proces projektowania, prefabrykacji, montażu oraz eksploatacji i serwisowania nowej fasady oferując produkt kompletny. Specjalistyczne oprogramowanie systemowe oparte o program branżowy ALURON-CAD generuje podkłady do projektowania instalacji elektrycznej, rozmieszczenia ogniw oraz ich ewidencji na elewacji. Po zaprojektowaniu i zainstalowaniu fasady uruchamiany jest system monitorowania ALURON-ANALIZER, który przy pomocy sieci MASCH czujników na bieżąco monitoruje stan pracy instalacji.
Program analizuje parametry nasłonecznienia fasady oraz generowane uzyski na poszczególnych wypełnieniach, łańcuchach wypełnień i całych elewacjach porównując je z założeniami projektowymi. W przypadku stwierdzenia odchyłek system pozwala precyzyjnie zlokalizować miejsce wymagające kontroli, co zapewnia utrzymywanie maksymalnej sprawności fasady podczas całego okresu jej pracy. System dodatkowo monitoruje uzyski energetyczne i pobory podłączonego osprzętu, bilansuje zużycie oraz zarządza ładowaniem jednostek magazynujących energię, jeżeli taka zostanie zamontowana.
Produkt został przebadany w Zakładzie Konstrukcji Inżynierskich Instytutu Techniki Budowlanej, który potwierdził bardzo wysokie parametry użytkowe całej fasady. Badaniu podlegała również fasada po zdemontowaniu wypełnienia do środka pomieszczenia i ponownym jego zamontowaniu, co odzwierciedla warunki serwisowania. Fasada badana była dodatkowo metodą obciążeń dynamicznych oddających warunki silnych porywów wiatru.
Uzyskane parametry Fasady AF 50KW zostały przedstawione w poniższej tabeli:
Dodatkowo fasada AF 50KW została przebadana w obrębie pasa ogniowego uzyskując odporność ogniową w klasie EI60.
Z uwagi na konieczność podnoszenia efektywności energetycznej budynków zastosowanie elewacji zbudowanej na fasadzie AF 50KW jest doskonałym rozwiązaniem umożliwiającym wykorzystanie największej powierzchni budynku, jakim jest jego elewacja.
WYPEŁNIENIA FASADY KWANTUM
Wypełnienia stosowane w fasadzie AF 50KW, są zbudowane tak, aby spełniać równocześnie funkcje termoizolacyjną i wytwarzające energię elektryczną. W zależności od wybranej technologii do ich produkcji wykorzystane zostały ogniwa fotowoltaiczne. Ogniwa te dobierane są w oparciu o założenia projektowe i oczekiwane parametry użytkowe całości konstrukcji, oraz w oparciu o zakładany uzysk energii elektrycznej. Istnieje dowolność rozmieszczania ogniw fotowoltaicznych na danej formatce szklanej, co stanowi dodatkowy atut umożliwiając świadome kształtowanie stopnia
zacieniania pomieszczeń bez konieczności zastosowania dodatkowych elementów zewnętrznych. Pierwszą pozycją w zestawie szklanym jest szyba o możliwie najcieńszej grubości, a jedynym zadaniem jest osłonięcie ogniwa przed mechanicznym jego uszkodzeniem. (Rys. 3.)
Moc wypełnienia, ustalana jest po sprecyzowaniu usytuowania ogniw na formatce, oraz na podstawie jego wymiarów zewnętrznych i zastosowanej technologii.
Moc poszczególnych wypełnień w zależności od stopnia wykorzystania powierzchni i związanym z tym poziomem przezierności kształtuje się od 40 -180 W/m2
Przykłady wypełnień (rodzaje i rozmieszczenie ogniw fotowoltaicznych wykorzystywanych do budowy fasady zeroenergetycznej AF 50KW):
– ogniwa monokrystaliczne lub polikrystaliczne – pozyskujące energię bezpośrednio z promieniowania słonecznego,
– ogniwa monokrystaliczne bifacjalne - pozyskujące energię bezpośrednio z promieniowania słonecznego, jak również z promieniowania które zostało odbite przez wnętrza budynku,
– ogniwa barwnikowe, umożliwiające uzyskanie wypełnienia o określonej kolorystyce,
– ogniwa kropki kwantowe – ogniwo energetyczne wytwarzające energię i jednocześnie dającą 100 % transparentności wypełnienia.
Budowa wypełnienia fasady AF 50KW zapewnia doskonałe parametry termiczne nieodbiegające od najlepszych odpowiedników bez funkcji fotowoltaicznej. Potwierdzony badaniami współczynnik przenikania ciepła Ug wynosi od 0,4 W/m2K. Maksymalna głębokość wypełnienia w systemie AF 50KW wynosi 68 mm, umożliwiając zastosowanie konstrukcji 3-4 szybowych.
Wypełnienia oparte są o różne technologie wytwarzania ogniw i architekturę ich rozmieszczenia. Opracowany został katalog takich wypełnień w oparciu o technologie dostępnych ogniw krzemowych i barwnikowych.
Wbudowanie ogniw w wypełnienie zostało wykonane tak, aby można było zaplanować ich transparentność w przedziale od 30 do 70%. Możliwe jest umieszczenie ogniw jedynie w górnej lub dolnej części wypełnienia, tak aby uzyskać oczekiwany efekt ograniczenia nasłonecznienia pomieszczenia zamieniając je w energię elektryczną. Takie wykonanie fasady AF 50KW dodatkowo ogranicza konieczność wykonywania tzw. łamaczy światła lub innych ekranów czy systemów zaciemniania elewacji, a zaoszczędzone w ten sposób środki mogą być wykorzystane za uzyskanie efektu fasady aktywnej. Wypełnienia mogą być wyposażone w warstwę grzewczą i stanowić alternatywę lub uzupełnienie instalacji grzewczej budynku. Moc grzewcza takich wypełnień może być projektowana do konkretnych potrzeb a zasilanie realizowane online z produkcji bieżącej fasady lub z sieci elektrycznej budynku.
SYSTEM ZARZADZANIA ENERGIĄ ORAZ MONITOROWANIA PARAMETRÓW FASADY
W celu bieżącego monitorowania efektywności fasady oraz kontroli poszczególnych wypełnień opracowany został System Zarządzana Energią, który kontroluje wszystkie istotne parametry instalacji i pozwala na bieżącą kontrolę uzysków oraz stanu technicznego poszczególnych wypełnień. System AF 50KW pracuje, zgodnie z filozofią pełnej przejrzystości i pozwala w razie problemów na precyzyjne zlokalizowanie wypełnienia o obniżonej sprawności. System pozwala na monitorowanie nie tylko uzysków i sprawności instalacji, ale również na kontrolę poborów i podłączenie jednostki magazynującej energię oraz analizę i zarządzanie przepływem energii pomiędzy wszystkimi składowymi instalacji. System projektowany jest indywidualnie dla każdej inwestycji przez zespół wdrożeniowy, przy założeniu konkretnych potrzeb użytkownika.
źródło: Aluron
.webp)
