• Energy Research

Dans la quête de matériaux à haut albédo qui stimulent la production d'énergie des systèmes photovoltaïques bifaciaux, une gamme de matériaux existe déjà pour réduire les températures de surface des toits des bâtiments, appelés matériaux de toiture froids. Cependant, il existe une absence notable de littérature scientifique traitant de la combinaison des toits froids et des systèmes photovoltaïques bifaciaux. Cette étude étudie la performance photovoltaïque d'un système photovoltaïque bifacial avec revêtement de toit froid sur la face inférieure et son impact sur la température du sol. À cette fin, quatre prototypes d'environ1 kWc ont été installés sur la terrasse du bâtiment GAIA de l'UPC près de Barcelone, en Espagne : (1) des panneaux bifaciaux au-dessus d'un toit frais, (2) des panneaux bifaciaux au-dessus d'un plancher normal, (3) des panneaux bifaciaux au-dessus d'un plancher normal avec des cellules solaires de type n encapsulées dans du TPO et (4) des panneaux monofaciaux. Les résultats révèlent un rendement PV supérieur de 8,6 % pour le bifacial avec toit frais par rapport au monofacial, et de 4-4,5 % pour le bifacial (plancher normal) par rapport au monofacial. De plus, le revêtement de toit frais contribue à réduire les températures du sol, en particulier dans les zones non ombragées (exposées) pendant l'été (-3,8 °C). La présence de panneaux photovoltaïques a également démontré un impact positif sur les températures du sol en hiver et en été. Ainsi, le revêtement de toit froid offre deux avantages : un rendement photovoltaïque accru et des exigences de refroidissement des bâtiments réduites, qui sont tous deux associés à des avantages économiques. Le revêtement de toiture frais peut être intégré dans les systèmes de toiture bifaciale existants ou nouveaux. En la búsqueda de materiales de alto albedo que impulsen la producción de energía de los sistemas fotovoltaicos bifaciales, ya existe una gama de materiales para reducir las temperaturas de la superficie del techo de los edificios, llamados materiales de techo frío. Sin embargo, hay una notable ausencia de literatura científica que aborde la combinación de techos fríos y sistemas fotovoltaicos bifaciales. Este estudio investiga el rendimiento fotovoltaico de un sistema fotovoltaico bifacial con revestimiento de techo frío en la parte inferior y su impacto en la temperatura del suelo. Para este propósito, se instalaron cuatro prototipos de ∼1kWp en la terraza del edificio GAIA de la UPC cerca de Barcelona, España: (1) paneles bifaciales sobre un techo fresco, (2) paneles bifaciales sobre un piso normal, (3) paneles bifaciales sobre un piso normal con células solares tipo n encapsuladas en TPO, y (4) paneles monofaciales. Los resultados revelan un rendimiento de PV un 8,6 % más alto para bifaciales con techo frío en comparación con monofaciales, y un 4-4,5 % más alto para bifaciales (suelo normal) en comparación con monofaciales. Además, el revestimiento frío del techo contribuye a reducir las temperaturas del suelo, especialmente en las zonas no sombreadas (expuestas) durante el verano (-3,8 °C). La presencia de paneles fotovoltaicos también ha demostrado un impacto positivo en las temperaturas del suelo tanto en invierno como en verano. Por lo tanto, el revestimiento frío del techo ofrece dos beneficios: mayor rendimiento fotovoltaico y menores requisitos de refrigeración del edificio, ambos asociados con ventajas económicas. El revestimiento de techo frío se puede integrar en sistemas de techo bifaciales existentes o nuevos. In the quest for high albedo materials that boost the energy production of bifacial photovoltaic systems, a range of material already exists for reducing building roof surface temperatures, called cool roof materials. However, there is a noticeable absence of scientific literature addressing the combination of cool roofs and bifacial photovoltaic systems. This study investigates the photovoltaic performance of a bifacial photovoltaic system with cool roof coating on the underside and its impact on floor temperature. For this purpose, four ∼1kWp prototypes were installed on the terrace of the GAIA building of the UPC near Barcelona, Spain: (1) bifacial panels above a cool roof, (2) bifacial panels above normal floor, (3) bifacial panels above a normal floor with n-type solar cells encapsulated in TPO, and (4) monofacial panels. The results reveal 8.6 % higher PV yield for bifacial with cool roof compared to monofacial, and 4–4.5 % higher for bifacial (normal floor) compared to monofacial. Additionally, the cool roof coating contributes to reducing the floor temperatures, particularly in the unshaded (exposed) areas during summer (−3.8 °C). The presence of photovoltaic panels has also demonstrated a positive impact on floor temperatures during both winter and summer. Thus, the cool roof coating offers two benefits: increased photovoltaic yield and reduced building cooling requirements, both of which are associated with economic advantages. The cool roof coating can be integrated into existing or new bifacial roof systems. في السعي للحصول على مواد بياض عالية تعزز إنتاج الطاقة للأنظمة الكهروضوئية ثنائية الوجه، توجد بالفعل مجموعة من المواد لتقليل درجات حرارة سطح المبنى، تسمى مواد السقف البارد. ومع ذلك، هناك غياب ملحوظ للأدبيات العلمية التي تتناول الجمع بين الأسطح الباردة والأنظمة الكهروضوئية ثنائية الوجه. تبحث هذه الدراسة في الأداء الكهروضوئي لنظام كهروضوئي ثنائي الوجه مع طلاء سقف بارد على الجانب السفلي وتأثيره على درجة حرارة الأرض. لهذا الغرض، تم تركيب أربعة نماذج أولية بقدرة 1 كيلو واط على شرفة مبنى GAIA في UPC بالقرب من برشلونة، إسبانيا: (1) ألواح ثنائية الوجه فوق سقف بارد، (2) ألواح ثنائية الوجه فوق الأرضية العادية، (3) ألواح ثنائية الوجه فوق أرضية عادية مع خلايا شمسية من النوع n مغلفة في TPO، و (4) ألواح أحادية الوجه. تكشف النتائج عن عائد PV أعلى بنسبة 8.6 ٪ للوجهين مع سقف بارد مقارنة بالوجه الأحادي، وأعلى بنسبة 4–4.5 ٪ للوجهين (الأرضية العادية) مقارنة بالوجه الأحادي. بالإضافة إلى ذلك، يساهم طلاء السقف البارد في تقليل درجات حرارة الأرض، خاصة في المناطق غير المظللة (المكشوفة) خلال فصل الصيف (-3.8 درجة مئوية). كما أظهر وجود الألواح الكهروضوئية تأثيرًا إيجابيًا على درجات حرارة الأرض خلال فصلي الشتاء والصيف. وبالتالي، يوفر طلاء السقف البارد فائدتين: زيادة العائد الكهروضوئي وتقليل متطلبات تبريد المباني، وكلاهما مرتبط بالمزايا الاقتصادية. يمكن دمج طلاء السقف البارد في أنظمة السقف ثنائية الوجه الحالية أو الجديدة.

Abstract The European strategy for the coming decades sets specific targets for a sustainable growth, including reaching a 20% share of renewables in final energy consumption till 2020. To achieve this target, a number of initiatives and measures have been in force. Europe, is currently the largest market for PV systems with more than 75% of the annual worldwide installations in 2011. The favourable European policies as well as the Member States’ supporting legislations have resulted in high market growth for photovoltaics. Applying PV technologies however, requires high qualified technicians to install, repair and maintain them. Until today, national markets have been growing faster than the skilled PV installers force can satisfy. The PVTRIN, an Intelligent Energy Europe action, addresses these issues by developing a training and certification scheme for technicians active in the installation and maintenance of small scale PV systems. During the implementation of the action, a market research was conducted in the six participating countries in order to record the stakeholders’ attitudes, perceptions and considerations and to adapt the training methods, tools and materials to the national PV industry requirements and markets’ needs. Indicative results of this analysis as well as the current situation regarding relevant training and certification schemes are presented in this paper.

Although the technology of solar thermal collectors for medium temperature applications is not new, few collectors and commercial installations were available worldwide. Presently the sector is growing rapidly, new technologies have been developed and real installations using these technologies are already being built all around the world for different applications, especially for the generation of heat required by industrial applications. Considering the increasing number of available products and the importance of disseminating this information among system designers and end-users, a database of the available solar collectors for medium temperature applications is under development. The information has been gathered from the different collector manufacturers and suppliers and the available technical information published on the different collector models. Aiming a thorough insight into these new commercially available solutions, the database includes the most relevant technical information of the different existing collectors. This work is being done within the framework of the European project STAGE-STE (Scientific and Technological Alliance for Guaranteeing the European Excellence in Concentrating Solar Thermal Energy) (http://www.stage-ste.eu/). The information gathered will also be used within the Task 49, the working group for Solar Heat Integration in Industrial Process (SHIP) of the Solar Heating and Cooling program (SHC) by the International Energy Agency (IEA) (http://task49.iea-shc.org/). European Commission FP7