EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEENERGEETIKA. Andri Jagomägi, PhD Roofit.solar Tallinna Tehnikaülikool

Similar documents
Transcription:

EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEENERGEETIKA Andri Jagomägi, PhD Roofit.solar Tallinna Tehnikaülikool

Andri Jagomägi, PhD andri.jagomagi@roofit.solar Tallinna Tehnikaülikool

TEEMAD Mis on ehitisintegreeritud päikeseenergeetika? Integreerimise plussid ja miinused Temperatuurikaod Päikesepaneelide esteetika Elektri ja soojuse koostootmine Päikeseelektri fassaadid 25.10.2017 3

MAAPINNAL ASUV PÄIKESEELEKTRI JAAM 4

LAMEKATUS 25.10.2017 5

VIILKATUS 6

EHITISELE LISATUD PÄIESEPANEELID BUILDING ADDED PHOTOVOLTAICS (BAPV) EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEPANEELID BUILDING INTEGRATED PHOTOVOLTAICS (BIPV) 25.10.2017 7

EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEPANEELID PV Photovoltaics BIPV Building Integrated Photovoltaics PVT Photovoltaic Thermal 25.10.2017 8

EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 9

EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 10

EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 11

EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 12

25.10.2017 13

25.10.2017 BUILDING INTEGRATED PHOTOVOLTAICS 14

TAVALINE PÄIKESEPANEEL 25.10.2017 15

25.10.2017 16

EHITISELE LISATUD PÄIESEPANEELID BUILDING ADDED PHOTOVOLTAICS (BAPV) EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEPANEELID BUILDING INTEGRATED PHOTOVOLTAICS (BIPV) + saab lihtsalt paigaldada olemasolevatele hoonetele + saab kasutada tavalisi päikesepaneele - muudab hoone välimust - ainult elektritootmise funktsioon - suurem materjali ja tööjõu kulu - päikeseelektri süsteemi peab planeerima projekteerimise ajal - vaja on spetsiaalseid paneele + ei muuda hoone välimust + päikeseelektri süsteem täidab ka muid funktsioone peale elektri tootmise + hoiab kokku materjalidelt ja tööjõukuludelt 25.10.2017 17

EHITISINTEGREERITUD PÄIKESEPANEELIDE FUNKTSIOONID Asendavad tavapäraseid ehitusmaterjale Täidavad hoone juures lisaks elektri tootmisele muid ülesandeid: vihmavee kaitse valgustingimuste reguleerimine hoone soojusbalansi reguleerimine elektri ja soojuse koostootmine... Muudavad hoone ehituse maksumust Muudavad hoone ülalpidamise maksumust 25.10.2017 18

Pmax (W) Pmax PÄIKESEPANEELI VÕIMSUS SÕLTUB PEAMISELT VALGUSKIIRGUSE INTENSIIVSUSEST NING PANEELI TEMPERATUURIST 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 500 1000 G (W/m2) 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 0 20 40 Tmod (C) 25.10.2017 19

PV PANEELI TEMPERATUUR Konvektsioon PV paneel IR kiirgus Peegeldused10% Konvektsioon Päiksekiirgus 100% IR kiirgus Elekter15% Ehitisintegreeritud PV paneelidel puudub tagumise pinna tuule konvektsioon Ehitisintegreeritud paneeli temperatuur on tavaliselt kõrgem ning tootlikkus madalam 25.10.2017 20

EHITISINTEGREERITUD PANEELI KATSESTEND M36 (BIPV) Ehitisintegreeritud M35 (PV) Tavaline 25.10.2017 21

EHITISINTEGREERITUD PANEELI KATSESTEND. BIPV JA TAVALISE PANEELI VÕRDLUS. BIPV PANEELI TAGAKÜLG ON JAHUTUSETA 60 50 40 30 20 10 0 Paneeli temperatuur 21.03.2015 350 300 250 200 150 100 50 Paneeli võimsus 21.03.2015 BIPV päevane energia -8.2% -10 4:48:00 9:36:00 14:24:00 T - Tavaline (PV) T - Ehitisintegreeritud (BIPV) 0 4:48:00 9:36:00 14:24:00 P - Tavaline (PV) P - Ehitisintegreeritud (BIPV) Vahelduvpilvisus, tuul paneeli tagant, keskmine tuule kiirus 5.1 m/s, õhutempereratuur -2..1 C 25.10.2017 22

BIPV JA PV SÜSTEEMIDE TOOTLUSE VÕRDLUS STANDARDAASTA BAASIL Tavalise tagant suletud ehitisintegreeritud PV süsteemi tootluse erinevus % 0-0.5-1 -1.5-2 -2.5-3 -3.5-4 -4.5-5 Jan Veeb Mär Apr Mai Juuni Juuli Aug Sep Okt Nov Dets Aasta 25.10.2017 23

TEMPERATURE LOSSES OF PV Convection PV module IR Reflectance 10% Convection Solar irradiance 100% IR Current15% 25.10.2017 24

ARHITEKTUUR JA PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 25

ARHITEKTUUR JA PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 26

ARHITEKTUUR JA PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 27

VÄRVILISED PÄIKESEPANEELID BISOL 25.10.2017 28

VÄRVILISED PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 29

VÄRVILISED PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 30

VÄRVILISED PÄIKESEPANEELID 25.10.2017 31

ELECTRICITY AND HEAT COPRODUCTION 25.10.2017 32

ELEKTRI JA SOOJUSE KOOSTOOTMINE 25 C Külm õhk 21 C 25.10.2017 33

Temperatuur ( C) ELECTRICITY AND HEAT COPRODUCTION. DIRECT HEATING 40 35 30 25 20 15 12.märts 2015 10 5 0 2:24:00 4:48:00 7:12:00 9:36:00 12:00:00 14:24:00 16:48:00 19:12:00-5 Välisõhk Õhk PVT süsteemist 25.10.2017 34

ELEKTRI JA SOOJUSE KOOSTOOTMINE Külm õhk Eelsoojenda tud õhk COP Küte, soe vesi 0-40 -20 0 20 40 Välisõhu temperatuur( C) 7 6 5 4 3 2 1 soojuspump 25.10.2017 35

ELEKTRI JA SOOJUSE KOOSTOOTMINE. PÕLLUMAJANDUSSAADUSTE KUIVATAMINE Õhu eelsoojendamine Lisasoojendus Kuivatamine 25.10.2017 36

AUTONOOMSE KUIVATI PROTOTÜÜP 25.10.2017 37

POOLLÄBIPAISTVAD FASSAADID Toodavad elektrit Reguleerivad sisekliimat Vähendavad valgusräigust Vähendavad müra Läbipaistvus 0-100% 25.10.2017 38

POOLLÄBIPAISTVAD FASSAADID 25.10.2017 39

SEMITRANSPARENT FACADE Andreas Wimmer thesis 2015 25.10.2017 40

POOLLÄBIPAISTVAD FASSAADID Andreas Wimmer graduation thesis 2015 25.10.2017 41

POOLLÄBIPAISTVAD FASSAADID Üle 27 C: Baasversioonil 580 kraadtundi Elektrit tootval fassaadiga 7 kraadtundi 25.10.2017 42

Temperatuur ( C) POOLLÄBIPAISTVAD FASSAADID 50 40 Talveaia temperatuur Talveaed Välisõhk 30 20 10 0 jaan 01 apr 11 juuli 20 okt 28-10 -20 Andreas Wimmer thesis 2015 25.10.2017 43

KONTAKT andri.jagomagi@roofit.solar 25.10.2017 44