BIPV: Définition, avantages et fonctionnement

L'énergie solaire est une source d'énergie propre et renouvelable qui peut être utilisée pour répondre aux besoins énergétiques de notre monde. L'une des technologies les plus prometteuses dans ce domaine est la BIPV (intégration photovoltaïque dans le bâtiment). Dans cet article, nous allons explorer la BIPV, ses avantages, son fonctionnement, et son avenir en tant que source d'énergie solaire intégrée.

Qu'est-ce que le BIPV?

La BIPV est une technologie qui consiste à intégrer des modules solaires photovoltaïques dans les structures des bâtiments, tels que les façades, les éléments de toiture, les fenêtres, les garde-corps. Contrairement aux panneaux solaires conventionnels qui sont souvent installés sur les toits, les modules solaires BIPV sont conçus pour être une partie intégrante du bâtiment. Cela signifie que les panneaux solaires BIPV peuvent être utilisés pour fournir de l'énergie solaire tout en ayant un impact minimal sur l'esthétique du bâtiment. Ils peuvent même parfois devenir un élément esthétique supplémentaire permettant de mettre en valeur certaines parties du bâtiment. Les éléments BIPV sont conçus pour être étanches et résistants aux intempéries, et sont souvent fabriqués à partir de matériaux transparents qui permettent à la lumière de passer à travers.

Comment fonctionne le BIPV?

Les modules solaires BIPV fonctionnent de la même manière que les panneaux solaires conventionnels. Lorsque les rayons du soleil frappent les cellules photovoltaïques des panneaux solaires, ils produisent de l'électricité. Cette électricité peut ensuite être utilisée pour alimenter les appareils électriques du bâtiment ou être renvoyée dans le réseau électrique.

Les avantages de la BIPV

Les BIPV offrent de nombreux avantages par rapport aux panneaux photovoltaïques traditionnels. Tout d'abord, leur intégration dans la structure du bâtiment offre une esthétique plus agréable. Les panneaux peuvent être conçus pour s'adapter à l'architecture existante, ce qui en fait une option idéale pour les bâtiments historiques ou patrimoniaux. De plus, l'utilisation de matériaux transparents permet aux modules BIPV de laisser entrer la lumière naturelle, ce qui peut réduire les coûts d'éclairage.

Les modules BIPV peuvent également contribuer à réduire la consommation d'énergie d'un bâtiment en produisant de l'énergie solaire. Cela peut réduire les coûts d'électricité et rendre les bâtiments plus autonomes sur le plan énergétique. Les BIPV sont également considérés comme une alternative plus durable aux panneaux photovoltaïques traditionnels, car leur intégration dans la structure du bâtiment réduit les besoins en matériaux supplémentaires.

L'avenir du BIPV

L'avenir du BIPV est prometteur car il est en adéquation avec la tendance actuelle de la transition énergétique vers des sources d'énergie propres et renouvelables. De plus, la demande pour les bâtiments plus durables et économes en énergie est en constante augmentation.

Avec les avancées technologiques en matière de cellules solaires plus efficaces et moins chères, le coût de production de l'énergie solaire continue de baisser, ce qui rend le BIPV de plus en plus compétitif par rapport aux sources d'énergie conventionnelles.

De plus, de nombreux pays ont mis en place des politiques et des incitations pour encourager l'utilisation de l'énergie solaire, ce qui stimule davantage l'adoption du BIPV.

En résumé, l'avenir du BIPV est prometteur en raison de la demande croissante de bâtiments durables et économes en énergie, des avancées technologiques en matière de cellules solaires et des politiques gouvernementales qui encouragent l'utilisation de l'énergie solaire

Les solutions BIPV ASCA

Réinventer l'architecture solaire

Face aux défis énergétiques actuels, réduire l'empreinte carbone des bâtiments devient une nécessité. Et si l'une des solutions se trouvait dans l'enveloppe même du bâtiment ?

Les systèmes photovoltaïques intégrés aux bâtiments (BIPV) offrent un potentiel énorme pour les architectes, les planificateurs et les concepteurs. Les modules photovoltaïques sont intégrés à l'enveloppe du bâtiment en tant qu'éléments actifs, un concept qui combine la production d'énergie respectueuse de l'environnement avec des fonctions architecturales telles que la protection contre les intempéries, l'isolation thermique, la protection contre la lumière ou le bruit. Grâce à leur multifonctionnalité, les éléments BIPV sont plus efficaces en termes environnementaux et économiques que les éléments de construction conventionnels. Les solutions photovoltaïques organiques (OPV) d'ASCA peuvent accroître encore davantage la durabilité du BIPV : Les solutions d'ASCA n'utilisent pas de matériaux rares ou toxiques et sont basées sur des matériaux organiques récupérables à 100 %. En outre, le processus de revêtement rouleau à rouleau d'ASCA minimise les matières premières et l'énergie nécessaires à la fabrication. C'est pourquoi les films d'ASCA ont le temps de retour énergétique le plus court du marché photovoltaïque.

Conception sur mesure

Pour produire des solutions innovantes, ASCA imprime des matériaux organiques sur des films PET flexibles avec une capacité de production annuelle de 1 million de mètres carrés. Une machine laser structure les films après l'application d'un revêtement sur toute la largeur pour produire des modules sur mesure : transparence, forme, motif, couleur, selon les exigences du client. ASCA a déjà produit, par exemple, des losanges et des triangles pour une façade médiatique, des hexagones pour des arbres solaires et des bandes vertes pour des balustrades en verre. Les dimensions peuvent varier d'un petit projet de 1, 2 ou 3 mètres carrés à 2 500 mètres carrés. Grâce au processus d'impression, l'extensibilité est infinie et ASCA n'est pas limité à une quantité ou à une taille quelconque. En plus de la conception et de la production, ASCA se charge d'intégrer la conception architecturale et technique des cellules solaires imprimées et offre à ses clients une assistance globale.

De l'énergie sur n'importe quelle surface

Extrêmement sensibles à la lumière, les modules génèrent de l'énergie à partir de la lumière provenant de toutes les directions et même dans des conditions de faible luminosité, ce qui permet d'utiliser l'énergie solaire sur les façades, les balustrades, les puits de lumière et les systèmes d'ombrage, quels que soient leur forme ou leur matériau. Les modules peuvent également être appliqués sur les abris de voiture, les sols des balcons, les jardins d'hiver, les toits-terrasses, les éléments de protection contre le bruit, les abribus, les glissières de sécurité et les façades médiatiques. "Nos solutions peuvent être intégrées esthétiquement dans toutes les nouvelles structures et conceptions architecturales, devenant ainsi une partie de la structure elle-même. Grâce à nos produits, l'architecture n'est plus dictée par la technologie, et les modules solaires peuvent faire partie de l'enveloppe du bâtiment", explique Hermann Issa, premier vice-président d'ASCA chargé du développement commercial et de la gestion des projets

Intégration réussie

Les films ASCA destinés à l'industrie du BIPV peuvent être intégrés dans de nombreux matériaux, y compris le verre ou le polycarbonate. "Nos solutions en polycarbonate sont pliées dans un processus de formage à froid, peuvent facilement être installées sur des surfaces courbes et permettent un traitement ultérieur comme le fraisage et le perçage de trous", explique Issa. "Elles constituent le bon choix lorsque la résistance à la rupture et le faible poids sont très importants, par exemple pour les applications aériennes telles que les abribus", ajoute-t-il. Les modules en verre, quant à eux, sont plus stables, plus résistants sur le plan statique et plus résistants au feu. "Toutefois, le verre doit être coupé à la bonne taille avant le laminage et est laminé avec la cellule", explique M. Issa.

Arbres et parapluies

Dans la commune de Lochgau en Allemagne, par exemple, ASCA a conçu et mis en œuvre un arbre solaire qui produit de l'électricité pour une station de recharge de vélos électriques. Les modules de cette installation de six mètres de haut sont constitués de films solaires organiques verts laminés avec du polycarbonate (voir page 36). Un système de 20 parapluies solaires a été installé dans le cadre du Landesgartenschau Thüringen, en Allemagne. Les modules ont été intégrés dans des panneaux en polycarbonate en forme de parapluie et montés sur la structure porteuse extérieure du "Pavillon du climat". Les parapluies solaires semi-transparents fournissent de l'ombre et de l'électricité. Le pavillon translucide en forme de demi-sphère a d'abord servi d'espace d'exposition pour le salon national de l'horticulture et est maintenant utilisé pour d'autres événements en Thuringe. Comme il est prévu d'utiliser les parapluies solaires à différents endroits, le pavillon a été conçu pour être facilement démonté et reconstruit, avec des solutions OPV légères qui peuvent être facilement assemblées.

Bâtiments administratifs et commerciaux

Pour un projet à Gronau (Allemagne), ASCA a, par exemple, intégré des feuilles organiques dans le vitrage de la façade du nouveau bâtiment administratif du service public local (voir page 18). Le premier projet d'ASCA dans le domaine du logement commercial a été mis en place en 2021. Les balustrades en verre avec films solaires intégrés ont été mises en service dans des copropriétés à Stuttgart Möhringen, en Allemagne. Si les balustrades sont transparentes de l'intérieur, elles sont translucides de l'extérieur, garantissant ainsi l'intimité des employés. "Avec les balustrades en verre, ASCA comble une lacune dans la construction de façades. Pour la première fois, le verre de sécurité pour les immeubles de grande hauteur peut également produire de l'énergie", se réjouit Martin Sulzer, responsable des ventes techniques chez BGT Bischoff Glastechnik GmbH. Il ajoute : "Les modules d'ASCA conviennent parfaitement à la construction d'immeubles de grande hauteur : "Les modules d'ASCA conviennent parfaitement aux façades car ils sont attrayants et, grâce à leurs propriétés techniques, il n'y a pas de perte totale d'énergie, même en cas d'ombrage partiel. Le transformateur de verre plat BGT Bischoff Glastechnik GmbH - basé à Bretten près de Karlsruhe, en Allemagne - est le principal partenaire d'ASCA pour l'intégration du verre et du polycarbonate. Cet acteur européen de premier plan propose aux architectes, aux planificateurs et à l'industrie mondiale de la construction des modules transparents et générateurs d'énergie dotés des solutions d'ASCA. Outre la fabrication des composants OPV, ASCA assiste également ses clients dans le dimensionnement et la conception de l'énergie ainsi que dans l'intégration du système, depuis le passage des câbles et la technologie de connexion jusqu'à l'onduleur.