De un techo plano a una planta de energía con "girasoles solares ligeros"
Las áreas de techo plano no utilizadas anteriormente podrían hacer una contribución significativa a la generación de energía en el futuro. De ello se encarga el sistema TAO Sun Tracker, especialmente ligero y altamente eficiente. Es un módulo solar liviano con seguimiento que se puede instalar en los techos planos que no se usan y puede entregar hasta 400 vatios por metro cuadrado. TAO Trans Atmospheric Operations GmbH recibirá el Thinking en septiembre de 2022 por esta idea de producto con visión de futuro. La extensa construcción ligera de los módulos solares abarca desde el enfoque biónico hasta la construcción y los materiales utilizados.
La Agencia Estatal de Construcción Ligera de Baden-Württemberg presenta esta innovación con su ThinkKing en septiembre de 2022. Con esta etiqueta, Leichtbau BW GmbH ofrece una plataforma mensual para productos o servicios innovadores en la construcción ligera de Baden-Württemberg.
De un vistazo:
Construcción ligera eficiente en materiales: casi diez kilogramos de peso y, por lo tanto, una reducción de peso significativa en comparación con los sistemas de seguimiento solar anteriores.
Sin sellado de superficies: gracias a la construcción ligera, la estática de las superficies de los tejados existentes es suficiente.
Alto rendimiento energético: hasta un 45 % más de rendimiento energético en la misma superficie gracias al seguimiento de dos ejes de la célula solar optimizada.
Respetuoso con el medio ambiente: objetivo de sumidero de CO2 en la producción, sin emisiones de CO2 durante el funcionamiento
Larga vida útil: resistente a la corrosión, duradero, estable y reciclable
¿Qué tienen en común las células solares eficientes y los girasoles jóvenes que consumen mucha energía? Aprovechan al máximo la luz del sol a lo largo del día al alinearse con la posición del sol. El TAO SunTracker ligero y de filigrana reproduce eficientemente la danza de los girasoles y, gracias a su bajo peso, abre nuevas áreas para la energía solar: los techos planos. "Si la estática impide el uso con energía fotovoltaica eficiente, entonces tenemos que construir sistemas de seguimiento muy fácilmente", dice Regine C. Henschel, directora general de TAO Trans Atmospheric Operations GmbH, al describir la idea del producto.
Los sistemas solares de seguimiento son pesados
Aunque ya existen sistemas solares que se alinean con la luz del sol, suelen pesar alrededor de 500 kilogramos o más con su base. No solo las fuerzas dinámicas del movimiento de los módulos fotovoltaicos (PV) masivos que recuerdan a una vela, sino también la absorción de las cargas de viento que se producen requieren una mecánica estable y una gran estabilidad. Esto se logra mediante un pie de hormigón macizo que incluye una base como contrapeso. Por lo tanto, las instalaciones con este tipo de sistemas solares sellan nuevas áreas, una desventaja decisiva que, junto con la alta huella de CO2 durante la producción y la construcción, puede estropear el equilibrio medioambiental de la energía fotovoltaica.
Utilice cubiertas planas y superficies de agua gracias a la construcción ligera
Hay mucha superficie sin utilizar, ya sellada: solo en Alemania, hay disponibles 1.200.000.000 de metros cuadrados de superficie de cubierta plana1, que hasta ahora no se pueden utilizar para módulos solares rígidos debido a la falta de inclinación y no se pueden utilizar para los más eficientes. módulos solares rastreados debido a la estática.
Sin embargo, el TAO SunTracker se puede montar en estas superficies, gracias a su construcción ligera múltiple. Porque todo el sistema es considerablemente más ligero: el TAO SunTracker pesa poco menos de diez kilogramos. El rendimiento energético, que es entre un 30 y un 45 por ciento más alto que el de los módulos solares rígidos montados en el techo, se logra con módulos solares especiales y seguimiento de doble eje. TAO construye los módulos solares y utiliza las células más eficientes actualmente disponibles en el mercado con una eficiencia del 24,5 por ciento. Un módulo con una superficie de poco más de un metro cuadrado tiene una capacidad máxima de 400 vatios. La relación entre potencia y peso de un sistema fotovoltaico se puede multiplicar por diez con el TAO SunTracker.
Los sistemas ligeros recuerdan más a un nenúfar que a un girasol cuando se utilizan para crear un sistema fotovoltaico flotante. Luego, las cúpulas se alinean como un mosaico sobre plataformas flotantes y utilizan superficies de agua en barbecho, como estanques de canteras industriales o graveras. En esta constelación, la construcción liviana significa que cuando los módulos se mueven según la posición del sol, las plataformas de soporte no se mueven al mismo tiempo.
Carga de viento burlada
La reducción de peso, que es importante para ambas situaciones de instalación, fue el resultado de la construcción de materiales ligeros y estructurales, así como de un enfoque biónico para el desarrollo del producto.
El elevado peso de los sistemas de seguimiento solar anteriores se debe principalmente a la necesidad de absorber la carga del viento. Sin embargo, los sistemas TAO SunTracker no tienen que temer al viento debido a su construcción, porque las células solares están alojadas en un refugio ligero, una vivienda. Esto podría estar hecho de un plástico revestido, totalmente transparente y resistente a los rayos UV, un ETFE (copolímero de etileno tetrafluoroetileno), y ofrece una protección perfecta contra el viento gracias a su forma de cúpula. Además, el refugio protege las células solares de la suciedad y prolonga los intervalos de mantenimiento y la vida útil de las células fotovoltaicas.
“El SunTracker es un proyecto ZIM (Programa Central de Innovación para PYMES) y TAO Trans Atmospheric Operations GmbH es el generador de ideas, el desarrollador. Posteriormente produciremos y comercializaremos el SunTracker. Sra. Prof. Dra. Rosemarie Wagner del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), Facultad de Arquitectura, Instituto de Diseño e Ingeniería Estructural, es nuestra socia en el proyecto ZIM y responsable del refugio, su diseño y construcción. El proyecto ZIM se completará en febrero del próximo año”, planea Regine C. Henschel.
La construcción ligera continúa bajo la cúpula: los módulos solares eficientes solo pesan alrededor de 2,5 kilogramos por metro cuadrado. Una base de tulipán liviana sirve como elevación. El sistema de seguimiento de filigrana está equipado con motores y actuadores miniaturizados que ahorran peso y siguen los módulos solares horizontal y verticalmente hasta la posición del sol.
Con el objetivo de cero emisiones o un sumidero de CO2
Los TAO SunTrackers aumentan el rendimiento energético por unidad de área y causan significativamente menos emisiones de CO2 gracias a su pequeño tamaño, bajo peso y el bajo uso de materiales asociado en la producción. Dado que el sistema en sí solo tiene un requerimiento de energía muy bajo durante la operación, se puede operar de forma independiente.
Todos los componentes necesarios se fabricarán en Alemania, a nivel regional y con las rutas de entrega más cortas posibles. La superficie del panel solar se adapta de forma óptima al tamaño del refugio y tiene una subestructura especialmente ligera para los módulos.
Para el futuro, TAO Trans Atmospheric Operations GmbH planea hacer que el SunTracker sea 100 por ciento reciclable y fabricar componentes esenciales a partir de material sin carbono mediante moldeo por inyección. Esto podría incluso convertir las pequeñas centrales eléctricas en sumideros de CO2.
usar el potencial juntos
Los sistemas solares ópticamente atractivos son adecuados tanto para particulares como para empresas y edificios industriales. Con el TAO SunTracker, los clientes privados reciben una luz y un subsidio, la llamada planta de energía de terraza, que se puede adaptar modularmente a sus necesidades energéticas personales. También tiene una eficiencia significativamente mayor que los sistemas disponibles anteriormente de un tamaño comparable y se amortiza mucho más rápido debido a la mayor cantidad de electricidad. Los clientes industriales pueden utilizar las áreas de techo plano de su empresa de forma económica con los sistemas solares ligeros, flexiblemente modulares y adaptables y utilizar la electricidad generada para su propio consumo.
Los TAO SunTrackers han estado en uso en instalaciones de prueba durante varios meses, que continuarán y se evaluarán mediante medición hasta el final del proyecto ZIM. “Comenzaremos la producción de (pre)serie el próximo año. Si las pruebas en los nuevos techos de prueba continúan siendo tan positivas, no habrá nada que se interponga en el camino de la producción de pre-serie a partir del otoño de 2023”, dice Regine C. Henschel.
Con el fin de poder aprovechar lo antes posible el potencial de protección climática de la instalación fotovoltaica ligera para tejados planos y superficies de agua, se buscan socios para el montaje y la construcción de las instalaciones solares en los tejados y zonas de tejados planos. comienzo de la producción en serie.
Acerca de TAO Trans Atmospheric Operations GmbH
Todas las aplicaciones solares para la generación, el almacenamiento y la calefacción de energía, así como la desalinización de agua de mar y la purificación de agua potable son, además de las construcciones ligeras para la industria aeroespacial, temas actuales de proyectos y productos de la TAO, que se implementan en el laboratorio de Stuttgart.
Desde hace más de 20 años, la mediana empresa de Stuttgart desarrolla tecnologías basadas en energías regenerativas para el futuro. El equipo comenzó con el primer dirigible solar del mundo y ahora, como TAO, está implementando numerosas soluciones de construcción ligera inspiradas en la industria aeroespacial: nuevos materiales de construcción ligeros, nuevos conceptos de energía e ideas de proyectos innovadores.
1 Fuente: El comercio de techos (https://www.ddh.de/erster-tag-des-flachdaches-von-der-dicht-bau-13062022)
La Agencia Estatal de Construcción Ligera de Baden-Württemberg presenta esta innovación con su ThinkKing en septiembre de 2022. Con esta etiqueta, Leichtbau BW GmbH ofrece una plataforma mensual para productos o servicios innovadores en la construcción ligera de Baden-Württemberg.
De un vistazo:
Construcción ligera eficiente en materiales: casi diez kilogramos de peso y, por lo tanto, una reducción de peso significativa en comparación con los sistemas de seguimiento solar anteriores.
Sin sellado de superficies: gracias a la construcción ligera, la estática de las superficies de los tejados existentes es suficiente.
Alto rendimiento energético: hasta un 45 % más de rendimiento energético en la misma superficie gracias al seguimiento de dos ejes de la célula solar optimizada.
Respetuoso con el medio ambiente: objetivo de sumidero de CO2 en la producción, sin emisiones de CO2 durante el funcionamiento
Larga vida útil: resistente a la corrosión, duradero, estable y reciclable
¿Qué tienen en común las células solares eficientes y los girasoles jóvenes que consumen mucha energía? Aprovechan al máximo la luz del sol a lo largo del día al alinearse con la posición del sol. El TAO SunTracker ligero y de filigrana reproduce eficientemente la danza de los girasoles y, gracias a su bajo peso, abre nuevas áreas para la energía solar: los techos planos. "Si la estática impide el uso con energía fotovoltaica eficiente, entonces tenemos que construir sistemas de seguimiento muy fácilmente", dice Regine C. Henschel, directora general de TAO Trans Atmospheric Operations GmbH, al describir la idea del producto.
Los sistemas solares de seguimiento son pesados
Aunque ya existen sistemas solares que se alinean con la luz del sol, suelen pesar alrededor de 500 kilogramos o más con su base. No solo las fuerzas dinámicas del movimiento de los módulos fotovoltaicos (PV) masivos que recuerdan a una vela, sino también la absorción de las cargas de viento que se producen requieren una mecánica estable y una gran estabilidad. Esto se logra mediante un pie de hormigón macizo que incluye una base como contrapeso. Por lo tanto, las instalaciones con este tipo de sistemas solares sellan nuevas áreas, una desventaja decisiva que, junto con la alta huella de CO2 durante la producción y la construcción, puede estropear el equilibrio medioambiental de la energía fotovoltaica.
Utilice cubiertas planas y superficies de agua gracias a la construcción ligera
Hay mucha superficie sin utilizar, ya sellada: solo en Alemania, hay disponibles 1.200.000.000 de metros cuadrados de superficie de cubierta plana1, que hasta ahora no se pueden utilizar para módulos solares rígidos debido a la falta de inclinación y no se pueden utilizar para los más eficientes. módulos solares rastreados debido a la estática.
Sin embargo, el TAO SunTracker se puede montar en estas superficies, gracias a su construcción ligera múltiple. Porque todo el sistema es considerablemente más ligero: el TAO SunTracker pesa poco menos de diez kilogramos. El rendimiento energético, que es entre un 30 y un 45 por ciento más alto que el de los módulos solares rígidos montados en el techo, se logra con módulos solares especiales y seguimiento de doble eje. TAO construye los módulos solares y utiliza las células más eficientes actualmente disponibles en el mercado con una eficiencia del 24,5 por ciento. Un módulo con una superficie de poco más de un metro cuadrado tiene una capacidad máxima de 400 vatios. La relación entre potencia y peso de un sistema fotovoltaico se puede multiplicar por diez con el TAO SunTracker.
Los sistemas ligeros recuerdan más a un nenúfar que a un girasol cuando se utilizan para crear un sistema fotovoltaico flotante. Luego, las cúpulas se alinean como un mosaico sobre plataformas flotantes y utilizan superficies de agua en barbecho, como estanques de canteras industriales o graveras. En esta constelación, la construcción liviana significa que cuando los módulos se mueven según la posición del sol, las plataformas de soporte no se mueven al mismo tiempo.
Carga de viento burlada
La reducción de peso, que es importante para ambas situaciones de instalación, fue el resultado de la construcción de materiales ligeros y estructurales, así como de un enfoque biónico para el desarrollo del producto.
El elevado peso de los sistemas de seguimiento solar anteriores se debe principalmente a la necesidad de absorber la carga del viento. Sin embargo, los sistemas TAO SunTracker no tienen que temer al viento debido a su construcción, porque las células solares están alojadas en un refugio ligero, una vivienda. Esto podría estar hecho de un plástico revestido, totalmente transparente y resistente a los rayos UV, un ETFE (copolímero de etileno tetrafluoroetileno), y ofrece una protección perfecta contra el viento gracias a su forma de cúpula. Además, el refugio protege las células solares de la suciedad y prolonga los intervalos de mantenimiento y la vida útil de las células fotovoltaicas.
“El SunTracker es un proyecto ZIM (Programa Central de Innovación para PYMES) y TAO Trans Atmospheric Operations GmbH es el generador de ideas, el desarrollador. Posteriormente produciremos y comercializaremos el SunTracker. Sra. Prof. Dra. Rosemarie Wagner del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), Facultad de Arquitectura, Instituto de Diseño e Ingeniería Estructural, es nuestra socia en el proyecto ZIM y responsable del refugio, su diseño y construcción. El proyecto ZIM se completará en febrero del próximo año”, planea Regine C. Henschel.
La construcción ligera continúa bajo la cúpula: los módulos solares eficientes solo pesan alrededor de 2,5 kilogramos por metro cuadrado. Una base de tulipán liviana sirve como elevación. El sistema de seguimiento de filigrana está equipado con motores y actuadores miniaturizados que ahorran peso y siguen los módulos solares horizontal y verticalmente hasta la posición del sol.
Con el objetivo de cero emisiones o un sumidero de CO2
Los TAO SunTrackers aumentan el rendimiento energético por unidad de área y causan significativamente menos emisiones de CO2 gracias a su pequeño tamaño, bajo peso y el bajo uso de materiales asociado en la producción. Dado que el sistema en sí solo tiene un requerimiento de energía muy bajo durante la operación, se puede operar de forma independiente.
Todos los componentes necesarios se fabricarán en Alemania, a nivel regional y con las rutas de entrega más cortas posibles. La superficie del panel solar se adapta de forma óptima al tamaño del refugio y tiene una subestructura especialmente ligera para los módulos.
Para el futuro, TAO Trans Atmospheric Operations GmbH planea hacer que el SunTracker sea 100 por ciento reciclable y fabricar componentes esenciales a partir de material sin carbono mediante moldeo por inyección. Esto podría incluso convertir las pequeñas centrales eléctricas en sumideros de CO2.
usar el potencial juntos
Los sistemas solares ópticamente atractivos son adecuados tanto para particulares como para empresas y edificios industriales. Con el TAO SunTracker, los clientes privados reciben una luz y un subsidio, la llamada planta de energía de terraza, que se puede adaptar modularmente a sus necesidades energéticas personales. También tiene una eficiencia significativamente mayor que los sistemas disponibles anteriormente de un tamaño comparable y se amortiza mucho más rápido debido a la mayor cantidad de electricidad. Los clientes industriales pueden utilizar las áreas de techo plano de su empresa de forma económica con los sistemas solares ligeros, flexiblemente modulares y adaptables y utilizar la electricidad generada para su propio consumo.
Los TAO SunTrackers han estado en uso en instalaciones de prueba durante varios meses, que continuarán y se evaluarán mediante medición hasta el final del proyecto ZIM. “Comenzaremos la producción de (pre)serie el próximo año. Si las pruebas en los nuevos techos de prueba continúan siendo tan positivas, no habrá nada que se interponga en el camino de la producción de pre-serie a partir del otoño de 2023”, dice Regine C. Henschel.
Con el fin de poder aprovechar lo antes posible el potencial de protección climática de la instalación fotovoltaica ligera para tejados planos y superficies de agua, se buscan socios para el montaje y la construcción de las instalaciones solares en los tejados y zonas de tejados planos. comienzo de la producción en serie.
Acerca de TAO Trans Atmospheric Operations GmbH
Todas las aplicaciones solares para la generación, el almacenamiento y la calefacción de energía, así como la desalinización de agua de mar y la purificación de agua potable son, además de las construcciones ligeras para la industria aeroespacial, temas actuales de proyectos y productos de la TAO, que se implementan en el laboratorio de Stuttgart.
Desde hace más de 20 años, la mediana empresa de Stuttgart desarrolla tecnologías basadas en energías regenerativas para el futuro. El equipo comenzó con el primer dirigible solar del mundo y ahora, como TAO, está implementando numerosas soluciones de construcción ligera inspiradas en la industria aeroespacial: nuevos materiales de construcción ligeros, nuevos conceptos de energía e ideas de proyectos innovadores.
1 Fuente: El comercio de techos (https://www.ddh.de/erster-tag-des-flachdaches-von-der-dicht-bau-13062022)