Las ventanas fotovoltaicas en hospitales de gran altura pueden cubrir hasta el 22,9% de su consumo eléctrico, incluso en regiones con alta presencia de polvo. Un estudio publicado en Scientific Reports demostró que una fachada completa equipada con vidrio solar semitransparente podría generar alrededor de 2,48 GWh al año en edificios sanitarios ubicados en climas semiáridos.
La investigación tomó como referencia la Smart Health Tower de Sulaymaniyah, Irak, un edificio hospitalario de gran altura con fachada acristalada. Los investigadores Isra Shorsh Muhammed y Salahaddin Yasin Baper simularon el rendimiento de distintas configuraciones de ventanas fotovoltaicas bajo condiciones reales de polvo y suciedad, dos factores que reducen notablemente la eficiencia de los sistemas solares en zonas áridas.
El estudio propone añadir una segunda capa protectora delante del vidrio fotovoltaico, dentro de una configuración de fachada multicapa y potencialmente ventilada. Esa superficie exterior puede cumplir varias funciones: reducir la deposición directa de partículas, facilitar la limpieza, proteger frente a radiación ultravioleta o modificar el comportamiento térmico del acristalamiento. Los recubrimientos hidrofóbicos figuran entre las soluciones con mayor potencial práctico, mientras que las capas ópticas avanzadas tipo LSC (concentrador solar luminiscente) mostraron el mayor incremento proyectado en el estudio.
La integración fotovoltaica en edificios, conocida como BIPV (Building Integrated Photovoltaics), plantea una forma distinta de entender la arquitectura solar. En lugar de colocar módulos convencionales encima de una construcción terminada, los elementos fotovoltaicos pasan a formar parte del propio edificio: pueden sustituir materiales de fachadas, sistemas de sombreado o acristalamientos.
Por qué las fachadas solares importan en contextos urbanos densos
En ciudades densas, la superficie horizontal disponible para paneles solares es limitada. Las fachadas representan millones de metros cuadrados todavía infrautilizados. Un rascacielos puede tener una cubierta relativamente pequeña respecto a su consumo eléctrico, mientras dispone de miles de metros cuadrados de fachada expuesta al Sol.
Una ventana fotovoltaica semitransparente tiene varias tareas a la vez: dejar entrar parte de la luz natural, controlar la radiación solar, formar parte de la envolvente arquitectónica y generar electricidad. Ese carácter multifuncional resulta especialmente atractivo en edificios altos como hospitales, que son grandes consumidores eléctricos y operan las 24 horas.
El polvo como enemigo de la energía solar en climas secos
El problema aparece cuando el Sol viene acompañado de polvo. Las regiones semiáridas reúnen dos características contradictorias desde el punto de vista fotovoltaico: mucha radiación solar y condiciones especialmente agresivas para las superficies expuestas. El polvo puede proceder de la erosión del suelo, obras, tráfico, actividades industriales o del transporte atmosférico a larga distancia.
Cuando las partículas terminan depositándose sobre una superficie fotovoltaica, parte de la radiación incidente se refleja, dispersa o absorbe antes de alcanzar el material activo. Los investigadores recuerdan que estudios anteriores han encontrado pérdidas considerables bajo determinadas condiciones de ensuciamiento. Una carga de polvo de 4 g/m² ha llegado a asociarse con reducciones de eficiencia eléctrica de hasta el 40% en experimentos previos.
En julio, la fachada optimizada de la Smart Health Tower podría compensar hasta un 22,9% de la demanda eléctrica del hospital en el escenario más favorable, según las simulaciones publicadas en Scientific Reports. La cifra varía según el mes y el nivel de mantenimiento de las superficies, pero confirma que las fachadas solares pueden funcionar como infraestructura energética distribuida en edificios de salud ubicados en regiones con alta radiación solar.
Fuente original: https://ecoinventos.com/ventanas-fotovoltaicas-convierten-las-fachadas-en-centrales-solares-y-podrian-cubrir-el-229-de-la-electricidad-de-un-hospital/
