Вчені з Національної лабораторії відновлюваних джерел енергії США (NREL) розробили мезоскопічну енергетичну модель для порівняння технологій скління будівель наступного покоління. Вони виявили, що технології фотоелектричного скління можна легко інтегрувати в існуючі нестандартні вікна з подвійним або потрійним склінням, щоб значно знизити енергоспоживання будівлі і викиди вуглецю.
Команда створила склопакети з використанням трьох типів технології фотоелектричних вікон. Перша технологія - не залежить від довжини хвилі, з використанням тонкоплівкової плівки на основі перовскіту. Друга технологія - вибіркова за довжиною хвилі, або так звана прозора ФЕ. Третя динамічна фотоелектрична технологія, яка є нещодавньою інновацією, що поєднує технологію динамічного скління з фотоелектричним перетворенням.
Повідомляється, що вони перевели моделювання наноскопічних склопакетів у великомасштабне моделювання енергоспоживання будівель за допомогою інструментів моделювання енергоспоживання будівель EnergyPlus та OpenStudio, заснованих на фізиці. Вони використовували вхідні дані про погоду з бази даних «Типовий метеорологічний рік» для моделювання профілів енергоспоживання будівель з точки зору опалення,
охолодження та освітлення з 15-хвилинними інтервалами протягом року.
Результати показали, що «фотоелектричне скління з ефективністю перетворення енергії лише 6% знижує споживання енергії більш ніж на 30%», - стверджують дослідники. З їхніми словами, підвищення ефективності призводить до додаткового скорочення енергоспоживання. При ефективності 12,5% перовскітні тонкоплівкові та прозорі фотоелектричні технології забезпечують зниження енергоспоживання на 42% при інтеграції у вікна з подвійним або потрійним склінням.
За словами дослідників, динамічне фотоелектричне скління забезпечує майже 50% економію енергії та має найвищий потенціал економії серед фотоелектричних технологій. Тим не менш, вони зазначили, що в лабораторних умовах технологія досягла ефективності лише 11%, тому вона потребує подальшого розвитку, щоб повністю розкрити свій потенціал.
Результати також показали, що динамічне фотоелектричне скління виробляє більше електроенергії у спекотніші місяці, понад 1200 ГДж у червні та вересні, але менше 200 ГДж з грудня по січень.
«Статичні селективні за довжиною хвилі фотоелектричні системи постійно генерують понад 500 ГДж щомісяця, але ніколи не перевищують 1000 ГДж протягом будь-якого окремого місяця», — кажуть дослідники, які поділилися своїми висновками у статті «Фотоелектричні вікна скорочують споживання енергії та викиди CO2 на 40% у будівлі з високим склінням», який нещодавно був опублікований у One Earth.
Джерело: pv-magazine.com
