Estacionamiento solar: marquesinas solares y sistemas de estacionamiento solares: la forma sostenible de energía fotovoltaica sobre superficies asfálticas

Las superficies de asfalto son comunes en muchas ciudades y proporcionan una gran superficie que se puede utilizar para la instalación de cocheras solares y sistemas de aparcamiento solares. Este tipo de energía fotovoltaica es particularmente sostenible porque se instala en áreas existentes y no ocupa áreas nuevas. Al mismo tiempo, la sombra ayuda a evitar el sobrecalentamiento de las ciudades, ya que las calles sobrecalentadas son uno de los mayores problemas climáticos en la urbanización. Además, las cocheras solares y los sistemas de estacionamiento solares pueden ayudar a reducir el impacto ambiental mediante la generación de electricidad libre de emisiones.

El problema del sobrecalentamiento de las ciudades es un problema grande y grave, pero la mayoría de la gente no sabe qué hacer al respecto. La planificación urbana es un factor clave para combatir el sobrecalentamiento de los entornos urbanos. Según el investigador del clima Dr. Ebi Krypton “El 79% de las emisiones globales de CO2 son directa o indirectamente atribuibles a las actividades urbanas”. Este alto porcentaje de culpa por las emisiones de gases de efecto invernadero ilustra cuánta presión sufren nuestras ciudades a medida que aumenta la densidad de población. Desafortunadamente, muchos arquitectos y urbanistas modernos tienden a aceptar el calor como un elemento inevitable en sus diseños. Pero hay esperanza: si nos entusiasmamos e implementamos soluciones arquitectónicas adaptadas al clima, esto puede ayudar a limitar el calentamiento global a entre 1,5°C y 2°C.

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• Green Smart City: infraestructura verde y suministro de energía libre de emisiones

Ciudad inteligente: infraestructura verde y suministro de energía – Imagen: Xpert.Digital / studiostoks|Shutterstock.com

Un estudio de De Lorean Power de Suiza concluyó que el comportamiento de los empleados al aparcar se corresponde idealmente con la cantidad de energía solar generada. El kilometraje diario del vehículo eléctrico se puede cubrir en casi cualquier clima y el exceso se puede inyectar a la red. La generación anual de energía solar en el aparcamiento corresponde a las necesidades energéticas del vehículo. Las plazas de aparcamiento solares tienen el mayor potencial para generar electricidad de todas las áreas de infraestructura. Hay aproximadamente 2 plazas de aparcamiento disponibles para cada coche matriculado en Suiza. En las regiones disponibles, puede generar más de 10 teravatios hora de energía solar al año (15% del consumo eléctrico actual). "Es sorprendente la poca cantidad de plantas piloto que existen", afirman los autores del estudio. Además, un techo de este tipo protege el coche de las inclemencias del tiempo y reduce el calor del coche en verano.

Según una evaluación de la Oficina Federal de Estadística (FSO), Suiza cuenta con al menos 5 millones de plazas de aparcamiento en superficie (6.400 hectáreas) y alrededor de 4,7 millones de coches matriculados. Estas áreas de estacionamiento se registraron mediante un proceso digital que solo reconoce áreas adyacentes más grandes y no espacios de estacionamiento individuales. Por lo tanto, los expertos en tráfico esperan entre 8 y 10 millones de plazas de aparcamiento. Eso es alrededor de 2 por auto.

Según el otro estudio "Generación de energía solar para instalaciones de infraestructura y áreas de conversión", las áreas de estacionamiento sobre el suelo o abiertas tienen el mayor potencial fotovoltaico de todas las áreas de infraestructura. Estas áreas pueden proporcionar hasta 10 teravatios hora (TWh) de electricidad fotovoltaica al año. Esto significa que la producción total de electricidad en Suiza es de 65,5 TWh.

El área promedio de estacionamiento es de 12,5 metros cuadrados (2,5 metros x 5 metros). Esta es también la superficie que debe tener un tejado solar. El rendimiento energético de un sistema fotovoltaico depende de muchos factores, incluida la radiación solar, la eficiencia de los componentes y la orientación del módulo. En Thurgau, con 1 kW de potencia fotovoltaica instalada se pueden generar alrededor de 1.000 kWh de electricidad al año (1.000 kWh por 1 kWp).

Dependiendo de los módulos fotovoltaicos utilizados, 1 kWp requiere una capacidad instalada de 4 a 8 metros cuadrados. En este estudio se calculan 5 m2 por kWp. Esto permite instalar una plaza de aparcamiento de 12,5 m2 con una potencia de 2,5 kWp, que genera 2.500 kWh de energía solar al año. El consumo medio de los hogares suizos es de unos 4.500 kWh/año (excluyendo calefacción, ventilación y vehículos eléctricos).

La estructura modular de un sistema de cochera es ventajosa y permite adaptar el techo a casi cualquier espacio de estacionamiento, asegurando así una buena utilización continua del espacio de estacionamiento y asegurando la capacidad de ampliación.

Utilizando módulos bifaciales, la cochera se puede hacer transparente. Esto es muy interesante desde el punto de vista visual y conduce a un mayor rendimiento solar, ya que los módulos fotovoltaicos correspondientes también pueden aprovechar la luz procedente de abajo y, por tanto, ofrecer un rendimiento adicional del 10 al 20 %. Actualmente, la tecnología bifacial no se utiliza mucho porque no es necesariamente rentable debido a los precios más elevados de los módulos. Sin embargo, se supone que esta tecnología se consolidará en los próximos años.

En nuestro sistema de cochera solar modular y escalable 4+2+, donde se utilizan módulos parcialmente transparentes y bifaciales, se aplican estos puntos y ahora también son una alternativa de precio :

Variantes de tejados solares específicos para vehículos – Imagen: Xpert.Digital

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• Números, datos, hechos: garaje solar, garaje con techo solar, comparación de variantes de tejado y modelo de plaza de aparcamiento con rendimiento eléctrico

Sin límites: sistema de garaje solar modular y escalable para coches y camiones

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Datos técnicos: Sistema de aparcamiento solar modular y escalable para coches y camiones

Datos técnicos: Sistema de aparcamiento solar modular y escalable para coches y camiones

Las ventajas de un vistazo:

• Diseño flexible y modular (escalable)
• Altura libre para turismos desde 2,66 m (ampliable a 4,5 m o más para camiones)
• Profundidad de la plaza de aparcamiento para coches de hasta 6,1 m, frente a ella posible hasta 12,5 m,
  la profundidad depende de las dimensiones de los módulos solares utilizados.
• El sistema de cochera solar está diseñado de forma óptima para módulos solares parcialmente transparentes.
  Transmisión de luz del 12 %/40 % (!). Con aprobación certificada para instalación aérea.
• Opcionalmente con potente iluminación LED, regulable y con control de movimiento
• También se puede utilizar para puestos de estacionamiento con posicionamiento inclinado.
• Sin costes ocultos en cuanto a cimentaciones
  Uso de cimentaciones puntuales (variante más económica, sin excavaciones complejas del terreno para losas de hormigón, etc., necesarias para la estática) o instalación con losas de suelo, dependiendo de las condiciones existentes del terreno/asfaltado

Otras fuentes:

• Factor de coste de cimentación del suelo para cocheras solares
• Cocheras solares donde ya no existe un estándar: la solución óptima para cada desafío con tejados solares para plazas de aparcamiento abiertas
• Sistemas solares de cochera: ¿Cuál es la mejor opción y/o más barata?
• La estrategia de aparcamiento solar para plazas de aparcamiento abiertas
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Sistema de cochera solar para camiones

Debido a que la tecnología de 4+2+ columnas es la solución más flexible (tanto desde el punto de vista técnico como de precio) para un sistema de techado de plazas de aparcamiento, también se puede ampliar y utilizar fácilmente para vehículos más grandes, como camiones, con las modificaciones adecuadas. .

El creciente sobrecalentamiento de las ciudades es un problema global. En los últimos años, la temperatura en las zonas urbanas de todo el mundo ha aumentado una media de 0,5 a 1 grado Celsius. Este calentamiento se debe principalmente a la absorción de la luz solar por el asfalto y otras superficies oscuras.

Los científicos coinciden en que este efecto de isla de calor urbana es el resultado del calentamiento global. Sin embargo, las diferencias de temperatura entre las zonas urbanas y rurales también pueden verse influenciadas por otros factores como la vegetación, el viento y la construcción.

El efecto es especialmente notable en las grandes ciudades, ya que es allí donde vive la mayoría de la gente y circulan la mayoría de los coches. Los coches aumentan el calor y se eleva en el aire. Luego es rechazado por los rascacielos y queda atrapado en los cañones urbanos.

El problema del sobrecalentamiento en las ciudades es doble: por un lado, la absorción directa de la luz solar por el asfalto y otras superficies oscuras y, por otro, el calor que genera el tráfico.

Una posible solución al problema del sobrecalentamiento en las ciudades es la instalación de garajes y sistemas de aparcamiento solares. Estos sistemas pueden reducir tanto la absorción de la luz solar como la dispersión del calor.

Las cocheras solares son plazas de aparcamiento cubiertas que están equipadas con módulos fotovoltaicos. Estos módulos convierten la luz solar incidente en energía eléctrica. Al mismo tiempo, el calor de la luz solar se disipa y no se transmite al medio ambiente. Esto puede reducir la temperatura debajo del garaje hasta 10 grados centígrados.

La instalación de cocheras solares y sistemas de estacionamiento solares es una forma eficaz de reducir el sobrecalentamiento en las ciudades. Sin embargo, estos sistemas no sólo ofrecen una solución al problema del sobrecalentamiento, sino que también pueden utilizarse para generar energía renovable.

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• Impacto de la urbanización: Isla de calor urbana (UHI): evitada mediante techos solares mientras se genera electricidad

Una isla de calor urbana es un área urbana o metropolitana que es significativamente más cálida que las áreas rurales circundantes debido a la actividad humana. La diferencia de temperatura suele ser mayor durante la noche que durante el día y es más notable cuando los vientos son suaves. La UHI es particularmente notable en verano e invierno. La principal causa del efecto UHI es el cambio en la superficie terrestre. Un estudio ha demostrado que las islas de calor pueden verse influenciadas por la proximidad a diferentes tipos de cobertura terrestre, de modo que la proximidad a tierras áridas hace que el suelo urbano se caliente, mientras que la proximidad a la vegetación lo enfría. El calor residual generado por el uso de energía es otro factor. A medida que un centro de población crece, su área aumenta y la temperatura promedio aumenta. También se utiliza el término isla de calor; se puede utilizar para cualquier área que sea relativamente más calurosa que el área circundante, pero generalmente se refiere a áreas perturbadas por humanos.

Las precipitaciones mensuales son mayores a sotavento de las ciudades, en parte debido al UHI. El aumento del calor en los centros urbanos alarga las temporadas de crecimiento y reduce la aparición de tornados débiles. La UHI empeora la calidad del aire al aumentar la producción de contaminantes como el ozono, y empeora la calidad del agua a medida que agua más cálida fluye hacia los ríos de la región y ejerce presión sobre sus ecosistemas.

No todas las ciudades tienen una isla de calor urbana pronunciada, y las características de la isla de calor dependen en gran medida del clima de fondo del área en la que se encuentra la ciudad. El efecto de isla de calor urbano se puede reducir mediante techos verdes, enfriamiento radiativo pasivo durante el día y el uso de superficies de colores claros en áreas urbanas que reflejen más luz solar y absorban menos calor. La urbanización ha exacerbado los impactos del cambio climático en las ciudades.

El fenómeno fue estudiado y descrito por primera vez por Luke Howard en la década de 1810, aunque no fue él quien le dio nombre. La investigación sobre la atmósfera urbana continuó en el siglo XIX. Entre las décadas de 1920 y 1940, investigadores de Europa, México, India, Japón y Estados Unidos buscaron nuevos métodos para comprender el fenómeno en el campo emergente de la climatología local o meteorología a microescala. En 1929, Albert Peppler utilizó el término “isla de calor urbana”, que se considera el primer ejemplo de isla de calor urbana. Entre 1990 y 2000, se publicaron aproximadamente 30 estudios anualmente; En 2010 este número había aumentado a 100 y en 2015 ya eran más de 300.

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