Iluminando mentes, capacitando edifícios: explorando sistemas BIPV para educação sustentável na Arábia Saudita

Na procura de soluções energéticas sustentáveis, a integração de tecnologias renováveis ​​nas infra-estruturas quotidianas tornou-se fundamental. Entre estes, Os sistemas fotovoltaicos integrados em edifícios (BIPV) destacam-se como soluções inovadoras, combinando perfeitamente a geração de energia solar com o projeto arquitetônico. Num esforço inovador, os investigadores mergulharam no domínio do BIPV, concentrando-se na sua aplicação em edifícios educacionais, com especial ênfase no contexto único da Arábia Saudita.

No artigo intitulado 'Building Integrated Photovoltaic, BIPV, System : Design and Simulation for an Educational Building' de Salem, Nema, um sistema solar BIPV conectado à rede foi proposto para atender à demanda parcial de eletricidade do Edifício de Admissão e Registro (AR) na Universidade Effat em Jeddah. Projeto detalhado, simulação, análise econômica e redução de CO2 foram realizados utilizando o software PVsyst. Os resultados indicam que, em termos de geração de eletricidade, o projeto otimizado pode atender aproximadamente 65% da demanda do edifício AR, enquanto a geração fotovoltaica adicional tradicional só pode atender 51% da demanda do edifício AR.

> Compreendendo o BIPV

O BIPV representa uma mudança de paradigma na geração de energia, transformando edifícios de estruturas passivas em contribuintes ativos para a produção de energia. Ao incorporar materiais fotovoltaicos diretamente em elementos de construção, como telhados, fachadas e janelas, os sistemas BIPV aproveitam a luz solar para gerar eletricidade, ao mesmo tempo que cumprem funções arquitetónicas tradicionais.

Referente aos aspectos tecnológicos que incluem o revestimento, nível de proteção térmica do edifício e taxa de transparência para penetração da luz natural; existem três tipos distintos de BIPV: envidraçado semitransparente com propriedades térmicas, envidraçado opaco sem proteção térmica e opaco não envidraçado sem proteção térmica.

(Fig. Tipos de tecnologia BIPV; da esquerda para a direita; Esmaltado semitransparente com propriedades térmicas, Opaco esmaltado sem proteção térmica e Opaco sem esmaltado sem proteção térmica.)

O revestimento é a camada externa da pele do edifício e representa a proteção contra as condições ambientais. Para sistemas Tecnológicos, existem seis arquétipos de BIPV, referentes à Fig. 3, telhado, fachada, sombreamento, janela, semitransparente e envidraçado.

(Fig. Arquétipos de revestimento da tecnologia BIPV)

> Projetando para a Sustentabilidade

Com uma compreensão da tecnologia fotovoltaica integrada em edifícios (BIPV) e BIPV, pensamento inovador e planejamento meticuloso foram aplicados ao projeto e simulação do sistema BIPV de edifícios educacionais (AR). Pesquisadores na Arábia Saudita estão começando a explorar o potencial do BIPV na arquitetura de edifícios educacionais, considerando fatores como orientação do edifício, exposição solar, demandas energéticas e integração estética.

(Fig. O edifício educacional consiste em quatro andares com grandes paredes de vidro.)

Principais considerações

Em seu artigo, “Design and Simulation for an Educational Building”, os pesquisadores descrevem os aspectos críticos da implementação do BIPV:

> Insights de simulação

Através de técnicas avançadas de simulação, os pesquisadores modelam diversas configurações de BIPV para avaliar seu desempenho sob diferentes condições. Ao simular a geração, consumo e distribuição de energia, eles obtêm informações valiosas sobre a viabilidade e eficácia dos sistemas BIPV em edifícios educacionais.