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Integración de placas solares en la arquitectura

La innovación en la sociedad actual se da de diferentes modos, no solo en la tecnológica. Un buen ejemplo de esto son los pasos que se están dando en la búsqueda de la sostenibilidad y protección del medio ambiente. La energía solar juega un papel fundamental en este sentido, siendo una herramienta imprescindible para trabajar en la tan necesaria reducción en la emisión de gases de efecto invernadero, principal causante del cambio climático que ya estamos padeciendo a nivel global. 

En esta búsqueda incesante de soluciones, la arquitectura tiene mucho que decir. La integración con los sistemas de producción de electricidad en las nuevas construcciones promete abrir un camino de excepcional ayuda hacia nuevos modelos de ciudad, más respetuosos con el medioambiente y el avance hacia un modelo energético más optimizado y rentable. 

En la actualidad, el diseño de los edificios limita una mejora en el comportamiento energético de estos, se hace necesario un cambio radical en este paradigma. Se requiere nuevos profesionales que sean capaces de proyectar nuevas construcciones, más eficientes y que integren generación de electricidad local, limpia y renovable a partir de placas solares. 

La instalación de paneles fotovoltaicos se presenta como ideal para estas nuevas ideas constructivas gracias al enorme potencial de integración que poseen. 

Elementos BIPV para el envolvente de los edificios

Bajo el acrónimo BIPV (Building-Integrated Photovoltaics) se conoce al trabajo de integración arquitectónica de la energía solar fotovoltaica. Como cabe suponer, el motivo de este nombre nace a partir de la posibilidad de sustituir componentes constructivos tradicionales por los elementos generadores de electricidad a partir de la luz solar.

Estos elementos generadores de energía, al asumir ciertas funcionalidades arquitectónicas, deberán poseer características que resistan a los agentes climatológicos, como la lluvia, la nieve, el granizo, el viento…  pero, además, deberán tener protección solar, aislamiento térmico para soportar cambios de temperatura, integridad estructural, estar protegidos contra los incendios, en definitiva, se tratará de materiales de construcción con sus características propias, pero multifuncionales.

El mercado ya ofrece una buena cantidad de elementos constructivos fotovoltaicos especialmente diseñados para integrarse en casi todas las partes de la envolvente, ya sean en fachadas, en cubiertas, atrios, huecos, suelos, lucernarios, barandillas, protecciones solares, etc. 

El módulo fotovoltaico

Se conoce con el nombre de módulo fotovoltaico al elemento más básico para un material BIPV. En la actualidad, aunque no llegan al nivel de eficiencia que suelen poseer las placas solares fotovoltaicas tradicionales que se instalan en los tejados de los edificios, como elementos independientes, suelen tener baja densidad de silicio, llegando a ser transparentes, lo que facilita un resultado estético apropiado a una edificación cualquiera. 

En estos módulos fotovoltaicos, las células solares individuales se encuentran interconectadas y encapsuladas en varios materiales según las propias necesidades y características de la edificación, formando un único módulo fotovoltaico completo. 

Estos dispositivos se encuentran unidos en una serie eléctrica formando una matriz fotovoltaica. Gracias a este diseño, la luz solar, al incidir sobre las células solares, logra inducir el efecto fotovoltaico, lo cual va a generar, en forma de corriente continua, la energía eléctrica. 

La energía que se produce por estos elementos que se incluyen en los elementos estructurales de las edificaciones se podrá utilizar para alimentar a un inversor, que la transformará y sincronizará en electricidad de corriente alterna para ser usada en el edificio, o puede almacenarse en un sistema de baterías. En general, puede usarse tanto a nivel doméstico o profesional o bien exportarla a una distribuidora eléctrica, volcándola a la red eléctrica pública, recibiendo beneficios económicos por los excedentes. 

Instalación de un sistema BIPV

Estos sistemas tienen una fácil implementación en las estructuras constructivas, pudiéndose instalar tanto durante la fase de construcción del edificio como posteriormente, durante una remodelación, al ser reemplazados los componentes de la envolvente del edificio. 

Principalmente, existen tres áreas donde se aplica el BIPV. Por un lado, en los techos, incluyendo tejados y tragaluces. Por otro lado, en las fachadas, lo que significa que las partes de los revestimientos, ventanas y muros son perfectamente útiles para estos elementos. Por último, en los sistemas que se han integrado en los exteriores, como son los balcones, las terrazas, las celosías de entrada de luz…

Beneficios de la integración arquitectónica de la energía solar fotovoltaica

No son pocas las ventajas y los beneficios que se reciben de la BIPV. Y es que, además de producir electricidad suficiente para conseguir un autoconsumo total, tienen efecto sobre el consumo de electricidad, gracias al uso de la luz del día y a la reducción que se consigue sobre las cargas de enfriamiento. Esto significa que al integrar en las estructuras de los edificios las placas solares se contribuye de manera notable a obtener construcciones con energía neta cero. Para ello se tendrán que transformar tanto los techos como las fachadas en activos generadores de energía eléctrica. Se considera al BIPV como el único material constructivo que ofrece retorno de la inversión, calculado, aproximadamente, entre 8 y 10 años. 

Por otro lado, la variedad de usos que ofrecen estos sistemas abren las puertas a nuevas y variadas oportunidades para que, tanto diseñadores como arquitectos, logren mejorar el aspecto visual de sus creaciones, ofreciendo una nueva imagen, más moderna y efectista, a las ciudades donde se ejecuten sus trabajos. 

Así mismo, hay que incidir en un aspecto vital, posiblemente el más importante al implementar estos trabajos en las edificaciones, los beneficios que reciben los propietarios e inquilinos. Beneficios que no se limitan a la reducción del coste energético y al ahorro en facturas por consumo, sino que van más allá. Se refiere a la imagen positiva que se recibe, al ser reconocido por ecológico e innovador, algo cada vez más valorado por la sociedad. 

Por último, también es necesario indicar el fuerte incremento en valorización que recibe el inmueble cuando se realiza una obra para incluir estos elementos. Es decir, el edificio y sus viviendas tendrán un valor superior al estimado en un principio, antes de la renovación e implementación de estos sistemas y estructuras, por lo que el precio, si sale a la venta, será notablemente superior a otros de calidades similares, sin el BIPV.