Estacionamento solar: Garagens solares e sistemas de estacionamento solar - o tipo sustentável de energia fotovoltaica em superfícies de asfalto

As superfícies asfálticas são comuns em muitas cidades e proporcionam uma grande área que pode ser utilizada para a instalação de garagens solares e sistemas de estacionamento solares. Este tipo de energia fotovoltaica é particularmente sustentável porque é instalada em áreas existentes e não ocupa novas áreas. Ao mesmo tempo, o sombreamento ajuda a evitar o sobreaquecimento das cidades, uma vez que as ruas sobreaquecidas são um dos maiores problemas climáticos na urbanização. Além disso, garagens solares e sistemas de estacionamento solares podem ajudar a reduzir o impacto ambiental através da geração de eletricidade livre de emissões.

O problema do superaquecimento das cidades é um problema grande e sério, mas a maioria das pessoas não sabe o que fazer a respeito. O planeamento urbano é um factor chave no combate ao sobreaquecimento dos ambientes urbanos. De acordo com o pesquisador climático Dr. Ebi Krypton “79% das emissões globais de CO2 são direta ou indiretamente atribuíveis às atividades urbanas.” Esta elevada percentagem de culpa pelas emissões de gases com efeito de estufa ilustra a pressão que as nossas cidades sofrem à medida que a densidade populacional aumenta. Infelizmente, muitos arquitectos e urbanistas modernos tendem a aceitar o calor como um elemento inevitável nos seus projectos. Mas há esperança - se nos entusiasmarmos e implementarmos soluções arquitetónicas adaptadas ao clima, isso poderá ajudar a limitar o aquecimento global entre 1,5°C e 2°C.

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• Cidade Inteligente Verde: Infraestrutura verde e fornecimento de energia livre de emissões

Cidade inteligente: infraestrutura verde e fornecimento de energia – Imagem: Xpert.Digital / studiostoks|Shutterstock.com

Um estudo realizado pela 'De Lorean Power' da Suíça descobriu que o comportamento de estacionamento dos funcionários corresponde idealmente à quantidade de energia solar gerada. A quilometragem diária do veículo elétrico pode ser percorrida em praticamente qualquer clima e o excesso pode ser alimentado na rede. A geração anual de energia solar no estacionamento corresponde às necessidades energéticas do veículo. Os estacionamentos solares têm o maior potencial de geração de eletricidade de todas as áreas de infraestrutura. Existem aproximadamente 2 vagas de estacionamento disponíveis para cada carro registrado na Suíça. Nas regiões disponíveis, pode gerar mais de 10 terawatts-hora de energia solar por ano (15% do consumo atual de eletricidade). “É surpreendente como existem poucas plantas piloto”, afirmam os autores do estudo. Além disso, esse teto protege o carro das intempéries e reduz o calor do carro no verão.

De acordo com uma avaliação do Serviço Federal de Estatística (FSO), a Suíça tem pelo menos 5 milhões de vagas de estacionamento acima do solo (6.400 hectares) com cerca de 4,7 milhões de carros registrados. Essas áreas de estacionamento foram registradas por meio de um processo digital que reconhece apenas áreas adjacentes maiores e não vagas de estacionamento individuais. Os especialistas em trânsito esperam, portanto, 8 a 10 milhões de vagas de estacionamento. Isso é cerca de 2 por carro.

De acordo com o outro estudo “Geração de energia solar para instalações de infraestrutura e áreas de conversão”, as áreas de estacionamento acima do solo ou abertas têm o maior potencial fotovoltaico de todas as áreas de infraestrutura. Essas áreas podem fornecer até 10 terawatts-hora (TWh) de eletricidade fotovoltaica por ano. Isto significa que a produção total de eletricidade na Suíça é de 65,5 TWh.

A área média de estacionamento é de 12,5 metros quadrados (2,5 metros x 5 metros). Esta é também a área que um telhado solar deve ter. O rendimento energético de um sistema fotovoltaico depende de muitos fatores, incluindo radiação solar, eficiência dos componentes e orientação do módulo. Em Thurgau, com 1 kW de potência fotovoltaica instalada, podem ser gerados cerca de 1.000 kWh de eletricidade por ano (1.000 kWh por 1 kWp).

Dependendo dos módulos fotovoltaicos utilizados, 1 kWp requer uma capacidade instalada de 4 a 8 metros quadrados. Neste estudo são calculados 5 m2 por kWp. Isto significa que pode ser instalado um lugar de estacionamento de 12,5 m2 com potência de 2,5 kWp, que gera 2.500 kWh de energia solar por ano. O consumo médio das famílias suíças é de cerca de 4.500 kWh/ano (excluindo aquecimento, ventilação e veículos elétricos).

A estrutura modular de um sistema de garagem é vantajosa e permite adaptar a cobertura a quase todos os lugares de estacionamento, garantindo assim uma boa utilização contínua do lugar de estacionamento e garantindo a capacidade de expansão.

Usando módulos bifaciais, a garagem pode ficar transparente. Isto é visualmente muito interessante e leva a rendimentos solares mais elevados, uma vez que os módulos fotovoltaicos correspondentes também podem utilizar a luz vinda de baixo e, assim, fornecer um rendimento adicional de 10-20%. A tecnologia bifacial atualmente não é muito utilizada porque não é necessariamente rentável devido aos preços mais elevados dos módulos. No entanto, presume-se que esta tecnologia se estabelecerá nos próximos anos.

No nosso sistema de garagem solar modular e escalável 4+2+, onde são utilizados módulos parcialmente transparentes e bifaciais, estes pontos aplicam-se e são agora também uma alternativa de preço :

Variantes de coberturas solares específicas para veículos – Imagem: Xpert.Digital

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• Números, dados, fatos: garagem solar, garagem com telhado solar, variantes de cobertura em comparação e modelo de estacionamento com produção de eletricidade

Ilimitado: Sistema de garagem solar modular e escalonável para carros e caminhões

Ilimitado: Sistema de garagem solar modular e escalonável para carros e caminhões

Dados técnicos: Sistema de garagem solar modular e escalável para carros e caminhões

Dados técnicos: Sistema de garagem solar modular e escalável para carros e caminhões

As vantagens em resumo:

• Design flexível e modular (escalável)
• Altura livre para carros a partir de 2,66 m (expansível até 4,5 m ou mais para caminhões)
• Profundidade do espaço de estacionamento para carros até 6,1 m, oposto possível até 12,5 m.
  A profundidade depende das dimensões dos módulos solares utilizados
• O sistema de garagem solar foi projetado de maneira ideal para módulos solares parcialmente transparentes.
  Transmissão de luz de 12% / 40% (!) - Com aprovação certificada para instalação suspensa
• Opcionalmente com iluminação LED potente, regulável e com controlo de movimento
• Também pode ser utilizado para estacionamentos com posicionamento inclinado
• Sem custos ocultos em relação às fundações
  Utilização de fundações pontuais (variante mais barata, sem escavação complexa do terreno para lajes de betão, etc. necessária para estática) ou instalação com lajes de piso, dependendo das condições do terreno/asfaltamento existentes

Outras fontes:

• Fator de custo de fundação terrestre para carports solares
• Carports solares onde não existe mais um padrão - a solução ideal para todos os desafios com cobertura solar para vagas de estacionamento abertas
• Sistemas solares de garagem: Qual é a opção melhor e/ou mais barata?
• A estratégia de garagem solar para vagas de estacionamento abertas
• O sistema modular de garagem solar para todas as aplicações e casos

Sistema de garagem solar para caminhão

Devido ao facto de a tecnologia de colunas 4+2+ ser a solução mais flexível (tanto tecnicamente como em termos de preço) para um sistema de cobertura de lugares de estacionamento, também pode ser facilmente expandida e utilizada para veículos maiores, como camiões, com modificações apropriadas. .

O crescente superaquecimento das cidades é um problema global. Nos últimos anos, a temperatura nas áreas urbanas em todo o mundo aumentou em média 0,5 a 1 grau Celsius. Este aquecimento deve-se principalmente à absorção da luz solar pelo asfalto e outras superfícies escuras.

Os cientistas concordam que este efeito de ilha de calor urbana é o resultado do aquecimento global. No entanto, as diferenças de temperatura entre áreas urbanas e rurais também podem ser influenciadas por outros factores, tais como vegetação, vento e construção.

O efeito é particularmente perceptível nas grandes cidades, pois é onde vive a maioria das pessoas e onde circula a maioria dos carros. O calor é aumentado pelos carros e sobe no ar. Em seguida, é jogado para trás pelos arranha-céus e fica preso nos desfiladeiros urbanos.

O problema do sobreaquecimento nas cidades é duplo: por um lado, a absorção directa da luz solar pelo asfalto e outras superfícies escuras e, por outro lado, o calor provocado pelo trânsito.

Uma possível solução para o problema do superaquecimento nas cidades é a instalação de garagens solares e sistemas de estacionamento solares. Esses sistemas podem reduzir tanto a absorção da luz solar quanto a dispersão do calor.

Os carports solares são lugares de estacionamento cobertos equipados com módulos fotovoltaicos. Esses módulos convertem a luz solar incidente em energia elétrica. Ao mesmo tempo, o calor da luz solar é dissipado e não transmitido ao ambiente. Isso pode reduzir a temperatura sob a garagem em até 10 graus Celsius.

A instalação de garagens solares e sistemas de estacionamento solares é uma forma eficaz de reduzir o superaquecimento nas cidades. No entanto, estes sistemas não só oferecem uma solução para o problema do sobreaquecimento, mas também podem ser utilizados para gerar energia renovável.

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• Impacto da urbanização: Ilha de calor urbana (UHI) – evitada através de coberturas solares durante a geração de eletricidade

Uma ilha de calor urbana é uma área urbana ou metropolitana significativamente mais quente do que as áreas rurais circundantes devido à atividade humana. A diferença de temperatura é geralmente maior à noite do que durante o dia e é mais perceptível quando os ventos são fracos. A ICU é particularmente perceptível no verão e no inverno. A principal causa do efeito UHI é a mudança na superfície terrestre. Um estudo demonstrou que as ilhas de calor podem ser influenciadas pela proximidade de diferentes tipos de cobertura do solo, de tal forma que a proximidade de terrenos áridos provoca o aquecimento do solo urbano, enquanto a proximidade da vegetação o torna mais fresco. O calor residual gerado pelo uso de energia é outro fator. À medida que um centro populacional cresce, a sua área aumenta e a temperatura média aumenta. O termo ilha de calor também é utilizado; pode ser usado para qualquer área relativamente mais quente que a área circundante, mas geralmente se refere a áreas perturbadas por humanos.

A precipitação mensal é maior no sotavento das cidades, em parte devido ao IHU. O aumento do calor nos centros urbanos prolonga as estações de cultivo e reduz a ocorrência de tornados fracos. O IHU piora a qualidade do ar ao aumentar a produção de poluentes como o ozono, e piora a qualidade da água à medida que a água mais quente flui para os rios da região e sobrecarrega os seus ecossistemas.

Nem todas as cidades têm uma ilha de calor urbana pronunciada e as características da ilha de calor dependem fortemente do clima de fundo da área em que a cidade está localizada. O efeito da ilha de calor urbana pode ser reduzido através de telhados verdes, arrefecimento radiativo diurno passivo e utilização de superfícies de cores claras em áreas urbanas que reflectem mais luz solar e absorvem menos calor. A urbanização exacerbou os impactos das mudanças climáticas nas cidades.

O fenômeno foi estudado e descrito pela primeira vez por Luke Howard na década de 1810, embora não tenha sido ele quem deu o nome ao fenômeno. A pesquisa sobre a atmosfera urbana continuou no século XIX. Entre as décadas de 1920 e 1940, investigadores na Europa, México, Índia, Japão e Estados Unidos procuraram novos métodos de compreensão do fenómeno no campo emergente da climatologia local, ou meteorologia em microescala. Em 1929, Albert Peppler utilizou o termo “ilha de calor urbana”, que é considerado o primeiro exemplo de ilha de calor urbana. Entre 1990 e 2000, foram publicados aproximadamente 30 estudos anualmente; Em 2010 este número subiu para 100 e em 2015 já eram mais de 300.

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• Impacto da urbanização: Ilha de calor urbana (UHI) – evitada através de coberturas solares durante a geração de eletricidade