Κάθετα φωτοβολταϊκά στο κέλυφος κτιρίου: η παραγωγή, τα θερμικά κέρδη, οι προοπτικές και αισθητική άποψη - Μαυρογένης, Μάριος (Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου, 2016)
Σε αυτή τη διπλωματική έρευνα παρουσιάζετε για πρώτη φορά στη Κύπρο μία κάθετη 90⁰ εγκατάσταση με διπλό κέλυφος φωτοβολταϊκό σύστημα δυναμικότητας 5kW που εφαρμόστηκε στο κτίριο ΥΣΦΜ του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου Κύπρου. Η ιδέα για ενσωμάτωση φωτοβολταϊκών στο κέλυφος των κτιρίων για παραγωγή και εξοικονόμηση ενέργειας για επίτευξη ενεργειακών στόχων και μείωση κατανάλωσης ενέργειας στα κτίρια είναι ο κινητήριος μοχλός για τα επόμενα χρόνια που έθεσε η Ευρωπαϊκή Ένωση. Η έρευνα εξετάζει τις δυνατότητες της παραγωγής ενέργειας του προτεινόμενου συστήματος σε σύγκριση με μια τυπική εφαρμογή σε οροφή υπό κλίση 30⁰, τις ιδιότητες φυσικής διάδοσης θερμότητας του διάκενου που δημιουργείται, τις αισθητικές απόψεις και γνώμες μέσω ερωτηματολογίου που τίθεται στο κοινό πριν και μετά την εγκατάσταση. Άλλοι ερευνητές παρουσίασαν κυρίως θετικά αποτελέσματα σε παρόμοιες εγκαταστάσεις σε όλο τον κόσμο, με διαφορετικές κλιματολογικές συνθήκες, θερμοκρασίες, είδη φωτοβολταϊκών πλαισίων, κλίσεις και άλλες παραμέτρους. Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης της κάθετης εφαρμογής φωτοβολταϊκών παρουσίασε παραγωγή 5.307 kWh/a και λόγο αναλογίας 0.804 συγκριτικά με την ιδανική τοποθέτηση των πλαισίων στην οροφή με παραγωγή 7.896 kWh/a με λόγο αναλογίας 0.710. Μέσω του ερωτηματολογίου βρέθηκε ότι η αισθητική άποψη και γνώσεις του ερωτώμενου κοινού είναι θετική με ποσοστά αρεσκείας της νέας εγκατάστασης και εμφάνισης του νότιου τοίχου στο 84%. Οι θερμοκρασίες που καταγράφηκαν πάνω στα πλαίσια, πίσω από αυτά και στο διάκενο έδειξαν ότι είναι άμεσα συνδεδεμένες με τις καιρικές συνθήκες που επικρατούσαν την συγκεκριμένη χρονική περίοδο και με τη ταχύτητα ανέμου που δέχεται η εγκατάσταση. Προσθέτοντας, ο χρόνος απόσβεσης επένδυσης της εγκατάστασης με πραγματικά οικονομικά δεδομένα παρουσιάζεται να είναι 7 έτη και τελικά εκδίδεται μέσω λογισμικού η μεταβολή του ΠΕΑ του κτιρίου ΥΣΦΜ πριν και μετά την ολοκλήρωση της κάθετης εγκατάστασης φωτοβολταϊκών από 423 kWh/m2/yr, εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα 123,35 kgCO2/m2/yr και χρήση ΑΠΕ 0 kWh/m2/yr σε 417 kWh/m2/yr, εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα 121,56 kgCO2/m2/yr και χρήση ΑΠΕ 6 kWh/m2/yr αντίστοιχα.
Keywords: Κάθετα φωτοβολταϊκά; ΠΕΑ; ΣΜΚΚ; Διπλό κέλυφος κτιρίου; Facade photovoltaics; Energy performance certificate; NZEBs; DSF-PV