Instalacje fotowoltaiczne od dłuższego czasu stanowią jeden z najlepszych sposobów na produkcję czystej i darmowej energii elektrycznej prosto ze słońca. I choć przeważnie konstrukcje te kojarzą nam się z panelami zainstalowanymi na dachu lub przed domem, to okazuje się, że technologia ta poszła mocno do przodu i dziś możemy korzystać również z nowoczesnych szyb fotowoltaicznych, które wykorzystywane są m.in. do wypełniania świetlików dachowych oraz fasad słupowo-ryglowych. Co daje inwestycja w tego typu stolarkę i czy odmieni ona nasz sposób myślenia o energii odnawialnej?
Okna fotowoltaiczne – rewolucja w branży energetycznej
Transparentne ogniwa fotowoltaiczne nie bez powodu uważane są za przyszłość nowoczesnych rozwiązań energetycznych. Wprowadzenie ich na rynek całkowicie odmieniło nasze podejście do odnawialnych źródeł energii. Materiały, z którymi mieliśmy do tej pory do czynienia, nie dawały zbyt dużego pola manewru w kwestii dostosowywania do indywidualnych potrzeb m.in. w kwestii większego wyboru powierzchni, gdzie można umieścić panel. Wykorzystanie nanomateriałów pozwoliło natomiast na to, by konstrukcje okienne montowane w budynkach również mogły generować darmową energię.
Wszystko to jest zasługą kropek kwantowych, które już jakiś czas temu pojawiły się w takich dziedzinach jak elektronika, medycyna i biotechnologia. Dziś widzimy, że coraz częściej są one wykorzystywane w przemyśle energetycznym. Czym są te elementy? W dużym uproszczeniu można powiedzieć, że są to małe półprzewodniki w rozmiarze kilku do kilkudziesięciu nanometrów. Ich niezaprzeczalnym atutem jest zdolność pochłaniania i emisji promieniowania słonecznego.
Co dają nam kropki kwantowe? Ich główne atuty to:
- niewielki rozmiar – dzięki temu, że są niewidoczne dla ludzkiego oka, pozwalają na dowolne manipulowanie ich wielkością oraz kształtem, przez co mogą działać np. jako filtr niwelujący szkodliwe promieniowanie UV i IR;
- intensywne światło w dowolnym kolorze – swoją intensywnością znacznie przewyższają inne technologie;
- idealny wybór do konstrukcji fotowoltaicznych – z uwagi na bardzo małe rozmiary nie zmieniają wagi samej szyby fotowoltaicznej, przez co nie wymuszają wprowadzania modyfikacji w istniejących konstrukcjach.
Jak wygląda i działa okno fotowoltaiczne?
Konstrukcja okna fotowoltaicznego na pierwszy rzut oka wygląda dokładnie tak samo jak w przypadku tradycyjnej stolarki okiennej. Tym, co je wyróżnia, jest jednak zupełnie inna budowa szyby. Zamiast tradycyjnych powłok, które zazwyczaj składają się z tlenków metali i srebra, nowoczesne szyby fotowoltaiczne wykorzystują innowacyjne rozwiązania, które umożliwiają przepuszczanie światła widzialnego oraz konwersję promieniowania podczerwonego i ultrafioletowego na energię elektryczną.
Szyby te działają na zasadzie kropek kwantowych, które funkcjonują podobnie jak tradycyjne ogniwa słoneczne montowane na dachach. Kropki kwantowe charakteryzują się jednak większą stabilnością i odpornością na różnorodne czynniki zewnętrzne. Co więcej, ich konstrukcja sprawia, że nie mają one problemu z kątami padania światła, co czyni je doskonałym rozwiązaniem dla pionowych elewacji budynków oraz okien w pojazdach.
Jakie korzyści niesie za sobą inwestycja w okna fotowoltaiczne?
Inwestycja w okna fotowoltaiczne to znacznie więcej niż tylko krok w stronę oszczędności i efektywności energetycznej. To także działanie na rzecz ochrony środowiska i doskonała funkcjonalność, która sprawia, że budynki stają się coraz bardziej nowoczesne i łatwiejsze w codziennym użytkowaniu. Najważniejsze zalety okien fotowoltaicznych to:
- produkcja darmowej energii – okna fotowoltaiczne generują energię elektryczną z promieniowania słonecznego, co pozwala na samodzielne zasilanie różnych urządzeń w budynku;
- oszczędności na kosztach energii – dzięki własnej produkcji energii, użytkownicy okien fotowoltaicznych mogą zmniejszyć zależność od sieci energetycznej i tym samym ograniczyć wydatki na energię. W przypadku nadwyżek energii istnieje możliwość jej sprzedaży do sieci, co przynosi dodatkowe zyski;
- troska o środowisko – okna fotowoltaiczne przyczyniają się do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych, co wspiera walkę ze zmianami klimatycznymi. Wykorzystując odnawialne źródła energii, właściciele budynków mogą zmniejszyć swój ślad węglowy;
- estetyka i integracja z architekturą – nowoczesne okna fotowoltaiczne mogą być elegancko wkomponowane w architekturę budynku, co pozwala na zachowanie estetyki, a jednocześnie funkcjonalności. Dają możliwość projektowania budynków, które są zarówno nowoczesne, jak i energooszczędne;
- wsparcie dla systemów inteligentnego budynku – okna fotowoltaiczne mogą być częścią systemów inteligentnego budynku, co pozwala na zdalne zarządzanie energią, optymalizację zużycia oraz integrację z innymi urządzeniami, takimi jak systemy alarmowe czy klimatyzacyjne.
Gdzie warto instalować okna fotowoltaiczne?
Okna fotowoltaiczne to niezaprzeczalnie przyszłość zrównoważonego budownictwa i pozyskiwania energii. Łącząc funkcję tradycyjnych okien z technologią produkcji energii, stanowią innowacyjne rozwiązanie, które zmienia sposób, w jaki myślimy o wykorzystaniu zasobów naturalnych. W rezultacie mogą być one wykorzystywane w takich miejscach jak:
- budynki mieszkalne – okna fotowoltaiczne świetnie sprawdzają się w domach jednorodzinnych oraz blokach mieszkalnych, gdzie mogą być stosowane zarówno w oknach pionowych, jak i w świetlikach dachowych, pozwalając tym samym na maksymalne wykorzystanie energii słonecznej;
- biura i budynki komercyjne, takie jak hotele i restauracje, gdzie przyczyniają się do znacznych oszczędności na kosztach energii. Dodatkowo, ich zastosowanie w elewacjach budynków poprawia estetykę i nowoczesny wygląd;
- infrastruktura publiczna – w obiektach użyteczności publicznej, takich jak szkoły, szpitale czy centra sportowe, okna fotowoltaiczne mogą być użyte do zmniejszenia kosztów eksploatacji oraz zwiększenia efektywności energetycznej;
- obiekty przemysłowe i magazyny, gdzie okna fotowoltaiczne mogą wspierać systemy oświetleniowe i inne urządzenia, przyczyniając się do oszczędności i zrównoważonego rozwoju.
