MC-Solar –帶有空氣驅動太陽能集合的模塊化幕墻
作者：BeñatArregi和西班牙Tecnalia的Roberto Garay
產品描述
簡要概念說明
MC-Solar是一種模塊化的雙層玻璃幕墻，可收集太陽輻射以預熱輸送至建筑物通風系統的新鮮空氣。內部和外部皮膚之間的空氣腔不僅可以利用太陽能，還可以恢復室內的傳熱損失。該系統可以為通風所需的氣流提供預熱的新鮮空氣，從而減少采暖季節的能源消耗，甚至在有利的條件下實現凈收益。在寒冷的天氣中，該系統旨在利用免費的太陽能熱量來部分或全部滿足建筑物的熱量需求。每當不需要加熱時，旁通元件都可以通過煙囪效應將多余的熱量排出，從而使立面起到后通風立面系統的作用。
MC-Solar由Uxama Fachadas Singulares，Enertec和Tecnalia聯合開發。主要目標市場是商業領域，尤其是辦公樓的翻新。該系統被認為是傳統幕墻系統的一種能源收集替代方案，并且可以與任何商用空氣處理裝置相連。
圖38.用于概念驗證的完整原型。
建筑和技術融入信封
MC-Solar的美學外觀與商業幕墻立面沒有什么不同，并且由于不需要視覺上引人注目的元素，因此可以最大程度地提高透明度。
外立面的分層設計旨在最大程度地提高發散到內部和外部皮膚之間的空氣腔中的太陽能收益，同時將對室內空間的收益降至最低。外窗玻璃由具有高日照因子的吸收性片材制成，而內窗玻璃結合了具有低日照因子和低反射率的絕緣性能。幕墻的底部容納了一系列帶有集成過濾器的開口，用于將清潔的外部空氣引入空腔。橫梁比垂直豎框窄，以允許沿立面的整個高度保持空氣腔的連續性。上升的預熱空氣被收集到不透明的氣室中，該氣室在視覺上集成在屋頂護墻中。
融入建筑物：系統與舒適度
來自預熱的集氣室的管道為空氣處理單元（AHU）提供了替代供應，從而可以與建筑物的集中式機械通風系統輕松集成。帶有嵌入式傳感器和執行器的集成控制系統可操作一系列風門，風門可將預熱的空氣引導至AHU的進氣口（由通風機提供動力）或將其驅散到環境中。因此，減少了建筑物的供暖和制冷負荷，并提供了接近舒適溫度的通風空氣。該系統可立即使用太陽能，無需與液壓回路連接，也無需使用具有蓄熱功能的其他產品或材料。
圖39. MC-Solar的概念和操作模式圖及其與通風系統的集成。
SWOT分析
長處
弱點
- 如果要尋求最佳的能源性能，玻璃系統的選擇將受到限制
- 它需要與空氣處理單元連接（可能不適用于所有建筑物）
- 尚無過濾系統長期耐用性和維護性的證據
機會
- 它正處于模塊化幕墻的強勁市場趨勢之內
- 它可以滿足（通常是相互矛盾的）能源效率和室內空氣質量要求
- 與更嚴格的要求相比，將來法規的變更將提供相對于常規幕墻系統的強大優勢
威脅
- 商業建筑法規對能源性能的要求仍然很差
- 市場和法規仍然側重于附加的可再生能源，對信封式可再生能源系統了解不足
- 其他可再生技術（如PV）在中長期內可能更具成本競爭力
- 幕墻市場對能源效率的意識正在增強，但仍然有限
得到教訓
- 在現有產品（例如幕墻框架，護墻元素）上構建解決方案可以降低附加成本，并能更成功地進行美學整合。
- 氣孔中的濕熱條件可能不同于常規的雙層皮墻：在設計階段就需要考慮潛在的影響。
- 建筑和通風專業人員之間的協調是實現有效實施的關鍵。
致謝
該項目已通過Hazitek計劃獲得巴斯克政府的財政支持（項目參考號ZL-2016 / 00720，ZL-2017 / 00571，ZL-2018 / 00201），支持實驗開發和工業研究項目。
