Parcare solară: Carporturi solare și parcări solare – modalitatea sustenabilă de utilizare a fotovoltaicelor pe suprafețe asfaltate

Suprafețele asfaltate sunt răspândite în multe orașe și oferă spațiu amplu pentru instalarea de carporturi solare și parcări solare. Acest tip de panouri fotovoltaice este deosebit de sustenabil, deoarece este instalat pe suprafețe existente și nu necesită terenuri noi. În același timp, umbrirea oferită de panourile solare ajută la prevenirea insulelor de căldură urbane, deoarece străzile supraîncălzite reprezintă una dintre cele mai mari probleme climatice din zonele urbane. În plus, carporturile solare și parcările solare pot contribui la reducerea impactului asupra mediului prin generarea de energie electrică fără emisii.

Problema insulelor de căldură urbane este una amplă și serioasă, însă majoritatea oamenilor nu știu ce pot face în privința ei. Planificarea urbană este un factor cheie în combaterea supraîncălzirii mediilor urbane. Potrivit specialistului în științe climatice, Dr. Ebi Krypton, „79% din emisiile globale de CO2 sunt atribuibile direct sau indirect activităților urbane”. Acest procent ridicat de responsabili pentru emisiile de gaze cu efect de seră ilustrează presiunea imensă la care sunt supuse orașele noastre, pe măsură ce densitatea populației crește. Din păcate, mulți arhitecți și urbaniști moderni tind să accepte căldura ca un element inevitabil în proiectele lor. Există însă speranță - dacă adoptăm și implementăm soluții arhitecturale adaptate la climă, acest lucru poate ajuta la limitarea încălzirii globale la 1,5°C până la 2°C.

Mai multe informații aici:

• Oraș inteligent verde: Infrastructură verde și alimentare cu energie electrică fără emisii

Oraș inteligent: Infrastructură verde și alimentare cu energie electrică – Imagine: Xpert.Digital / studiostoks|Shutterstock.com

Un studiu realizat de DeLorean Power în Elveția a constatat că, în mod ideal, comportamentul angajaților în parcarea parcării corespunde cantității de energie solară generată. Kilometrajul zilnic parcurs de vehiculul electric poate fi parcurs în aproape orice vreme, iar orice surplus de energie poate fi introdus în rețea. Generarea anuală de energie solară din parcare corespunde nevoilor energetice ale vehiculului. Parcările solare au cel mai mare potențial pentru generarea de energie electrică dintre toate sectoarele de infrastructură. În Elveția, există aproximativ două locuri de parcare disponibile pentru fiecare mașină înmatriculată. În regiunile potrivite, acest lucru ar putea genera peste 10 terawați-oră de energie solară pe an (15% din consumul actual de energie electrică). „Este uimitor cât de puține instalații pilot există”, au declarat autorii studiului. În plus, un astfel de acoperiș protejează mașina de intemperii și reduce acumularea de căldură vara.

Conform unei analize realizate de Oficiul Federal de Statistică (OFS), Elveția are cel puțin 5 milioane de locuri de parcare supraterane (6.400 de hectare), cu aproximativ 4,7 milioane de autoturisme înmatriculate. Aceste zone de parcare au fost înregistrate folosind o metodă digitală care identifică doar zonele adiacente mai mari și nu locurile de parcare individuale. Prin urmare, experții în trafic estimează că există între 8 și 10 milioane de locuri de parcare. Aceasta înseamnă aproximativ două per mașină.

Conform unui alt studiu, „Generarea de energie solară pentru facilități de infrastructură și zone de conversie”, zonele de parcare supraterane sau deschise au cel mai mare potențial fotovoltaic dintre toate zonele de infrastructură. Aceste zone pot furniza până la 10 terawați-oră (TWh) de energie electrică fotovoltaică pe an. Aceasta aduce producția totală de energie electrică din Elveția la 65,5 TWh.

Suprafața medie a parcării este de 12,5 metri pătrați (2,5 metri x 5 metri). Aceasta este și suprafața pe care trebuie să o acopere un acoperiș solar. Randamentul energetic al unui sistem fotovoltaic depinde de mulți factori, inclusiv iradierea solară, eficiența componentelor și orientarea modulelor. În Thurgau, se pot genera aproximativ 1000 kWh de energie electrică pe an cu 1 kW de capacitate fotovoltaică instalată (1000 kWh per 1 kWp).

În funcție de modulele fotovoltaice utilizate, 1 kWp necesită o capacitate instalată de 4 până la 8 metri pătrați. Acest studiu presupune 5 m² per kWp. Prin urmare, se poate instala un loc de parcare de 12,5 m² cu un sistem de 2,5 kWp, generând 2.500 kWh de energie solară pe an. Consumul mediu al unei gospodării elvețiene este de aproximativ 4.500 kWh/an (excluzând încălzirea, ventilația și vehiculele electrice).

Designul modular al unui sistem de carport este avantajos, permițând adaptarea acoperișului la aproape orice loc de parcare, asigurând astfel o utilizare bună continuă a zonei de parcare și garantând extinderea.

Modulele bifaciale permit o transmisie sporită a luminii prin carport. Acest lucru este atractiv din punct de vedere vizual și duce la randamente solare mai mari, deoarece aceste module fotovoltaice pot utiliza și lumina care intră de jos, furnizând astfel cu 10-20% mai multă energie. În prezent, tehnologia bifacială nu este utilizată pe scară largă, deoarece viabilitatea sa economică nu este garantată din cauza prețurilor mai mari ale modulelor. Cu toate acestea, se așteaptă ca această tehnologie să devină mai răspândită în următorii ani.

În sistemul nostru modular și scalabil de carporturi solare 4+2+, care utilizează module semitransparente și bifaciale, aceste puncte se aplică și reprezintă deja o alternativă suplimentară competitivă din punct de vedere al prețului :

Opțiuni de acoperișuri solare special concepute pentru vehicule – Imagine: Xpert.Digital

Mai multe informații aici:

• Fapte și cifre: Carport solar, carport cu acoperiș solar, comparație a opțiunilor de acoperiș și exemplu de parcare cu producție de energie electrică

Limitless: Sistem modular și scalabil de carport solar pentru mașini și camioane

Limitless: Sistem modular și scalabil de carport solar pentru mașini și camioane

Specificații tehnice: Sistem modular și scalabil de carport solar pentru autoturisme și camioane

Specificații tehnice: Sistem modular și scalabil de carport solar pentru autoturisme și camioane

Avantaje pe scurt:

• Design flexibil și modular (scalabil)
• Înălțime liberă pentru autoturisme de la 2,66 m (extensibilă până la 4,5 m sau mai mult pentru camioane)
• Adâncimea locului de parcare pentru mașini de până la 6,1 m, este posibilă parcarea pe partea opusă până la 12,5 m.
  Adâncimea depinde de dimensiunile modulelor solare utilizate.
• Sistemul de carport solar este proiectat optim pentru module solare semitransparente cu
  o transmisie luminoasă de 12%/40% (!) – și este certificat pentru montaj suspendat.
• Opțional disponibil cu iluminare LED puternică, reglabilă în intensitate și cu control al mișcării
• Potrivit și pentru locuri de parcare cu poziționare înclinată
• Fără costuri ascunse legate de fundații.
  Utilizarea fundațiilor punctuale (opțiunea cea mai economică, nu este necesară excavarea extinsă pentru plăci de beton etc. pentru stabilitatea structurală) sau instalarea cu plăci de bază, în funcție de condițiile de sol/asfalt existente.

Surse suplimentare:

• Factorul de cost al fundației solului pentru carporturi solare
• Carporturi solare pentru locurile standard care nu se mai aplică – Soluția optimă pentru fiecare provocare cu acoperișuri solare pentru locuri de parcare deschise
• Sisteme solare pentru carporturi: Care este opțiunea mai bună și/sau mai rentabilă?
• Strategia carporturilor solare pentru locuri de parcare deschise
• Sistemul modular de carport solar pentru toate aplicațiile și situațiile

Sistem de garaj solar pentru camioane

Deoarece tehnologia cu 4+2+ coloane oferă cea mai flexibilă soluție (atât din punct de vedere tehnic, cât și din punct de vedere al prețului) pentru un sistem de acoperiș pentru locuri de parcare, aceasta poate fi extinsă cu ușurință și aplicată și la vehicule mai mari, cum ar fi camioanele, cu modificările corespunzătoare.

Supraîncălzirea tot mai mare a orașelor este o problemă globală. În ultimii ani, temperatura în zonele urbane din întreaga lume a crescut în medie cu 0,5 până la 1 grad Celsius. Această încălzire se datorează în principal absorbției luminii solare de către asfalt și alte suprafețe întunecate.

Oamenii de știință sunt de acord că acest efect de insulă termică urbană este o consecință a încălzirii globale. Cu toate acestea, diferențele de temperatură dintre zonele urbane și cele rurale pot fi influențate și de alți factori, cum ar fi vegetația, vântul și designul clădirilor.

Efectul este deosebit de vizibil în orașele mari, deoarece aici locuiesc majoritatea oamenilor și circulă majoritatea mașinilor. Căldura este generată de mașini și se ridică în aer. Apoi este reflectată înapoi de clădirile înalte și prinsă în canioanele străzilor.

Prin urmare, problema supraîncălzirii în orașe este dublă: în primul rând, absorbția directă a luminii solare de către asfalt și alte suprafețe întunecate și, în al doilea rând, acumularea de căldură de către trafic.

O posibilă soluție la problema supraîncălzirii urbane este instalarea de garaje solare și parcări solare. Aceste sisteme pot reduce atât absorbția luminii solare, cât și generarea de căldură.

Carporturile solare sunt spații de parcare acoperite, echipate cu module fotovoltaice. Aceste module transformă lumina soarelui în energie electrică. În același timp, căldura provenită de la lumina soarelui este disipată și nu este transferată în zona înconjurătoare. Acest lucru poate reduce temperatura de sub carport cu până la 10 grade Celsius.

Prin urmare, instalarea de garaje solare și parcări solare este o modalitate eficientă de a reduce efectele insulelor termice urbane. Cu toate acestea, aceste sisteme nu numai că oferă o soluție la problema supraîncălzirii, dar pot fi utilizate și pentru generarea de energie regenerabilă.

Mai multe informații aici:

• Impactul urbanizării: Insula de căldură urbană (ICU) – prevenire prin acoperișuri solare cu generare simultană de energie electrică

O insulă de căldură urbană (ICU) este o zonă urbană sau metropolitană semnificativ mai caldă decât zonele rurale înconjurătoare din cauza activității umane. Diferența de temperatură este de obicei mai mare noaptea decât ziua și cea mai pronunțată atunci când vânturile sunt slabe. ICU este deosebit de vizibilă vara și iarna. Cauza principală a efectului ICU constă în modificările suprafeței terenului. Un studiu a arătat că insulele de căldură pot fi influențate de proximitatea față de diferite tipuri de acoperire terestră, astfel încât proximitatea față de terenurile sterile duce la încălzirea solului urban, în timp ce proximitatea față de vegetație îl face mai răcoros. Căldura reziduală generată de utilizarea energiei este un alt factor. Pe măsură ce un centru de populație crește, suprafața sa crește, iar temperatura medie crește. Se folosește și termenul „insulă de căldură”; se poate referi la orice zonă relativ mai caldă decât împrejurimile sale, dar, în general, se referă la zonele perturbate de activitatea umană.

Precipitațiile lunare sunt mai mari în zona de umbră a orașelor, parțial datorită tornadelor puternice (UHI). Căldura tot mai mare din centrele urbane prelungește sezoanele de creștere și reduce apariția tornadelor slabe. UHI înrăutățește calitatea aerului prin creșterea producției de poluanți precum ozonul și degradează calitatea apei pe măsură ce apa mai caldă se varsă în râurile regiunii, punând sub presiune ecosistemele acestora.

Nu toate orașele prezintă un efect pronunțat de insulă termică urbană, iar caracteristicile acestuia depind în mare măsură de clima de fond a zonei în care se află orașul. Efectul de insulă termică urbană poate fi atenuat prin acoperișuri verzi, răcire radiativă pasivă în timpul zilei și utilizarea suprafețelor de culoare deschisă în zonele urbane, care reflectă mai multă lumină solară și absorb mai puțină căldură. Urbanizarea a exacerbat impactul schimbărilor climatice asupra orașelor.

Fenomenul a fost studiat și descris pentru prima dată de Luke Howard în anii 1810, deși nu el a fost cel care l-a numit. Cercetările privind atmosfera urbană au continuat până în secolul al XIX-lea. Între anii 1920 și 1940, cercetătorii din Europa, Mexic, India, Japonia și Statele Unite, care lucrau în domeniile emergente ale climatologiei locale sau meteorologiei la microscară, au căutat noi metode pentru a înțelege fenomenul. În 1929, Albert Peppler a folosit termenul „insulă de căldură urbană”, care este considerat primul exemplu de insulă de căldură urbană. Între 1990 și 2000, aproximativ 30 de studii au fost publicate anual; până în 2010, acest număr crescuse la 100, iar până în 2015, depășise 300.

Mai multe informații aici:

• Impactul urbanizării: Insula de căldură urbană (ICU) – prevenire prin acoperișuri solare cu generare simultană de energie electrică