W obliczu rosnących wyzwań związanych z transformacją energetyczną budownictwa oraz dążeniem do neutralności klimatycznej, międzynarodowy zespół naukowców realizuje projekt PRE-ActiVer – „Prefabrykowane, lekkie, aktywne energetycznie panele ścienne dla budynków o zerowej emisji”. Innowacyjne badania wspierane w ramach konkursu M-ERA.NET Call 2024 rozpoczęły się w kwietniu ubiegłego roku i potrwają jeszcze dwa lata.
Międzynarodowa współpraca
Projekt realizowany jest przez konsorcjum łączące kompetencje środowiska akademickiego i przemysłu. Liderem przedsięwzięcia jest Politechnika Łódzka, a kierownikiem projektu – prof. Dariusz Heim z Wydziału Inżynierii Procesowej i Ochrony Środowiska. W skład konsorcjum wchodzą również:
- Sto Sp. z o.o. (Polska) – partner przemysłowy,
- Tallinn University of Technology (Estonia),
- Technical University of Construction Bucharest (Rumunia).
Uczestnicy spotkania inaugurujące projekt na PŁ w maju 2025 r.
foto: arch. projektu
Nowa generacja aktywnych fasad
Projekt PRE-ActiVer (PREfabricated Active wall system using Verolith®) koncentruje się na opracowaniu innowacyjnego, lekkiego panelu fasadowego, który nie tylko chroni budynek, lecz także efektywnie produkuje energię w wyniku fotoelektrycznej konwersji promieniowania słonecznego.
Opracowywany system ścienny ActiVer będzie prefabrykowanym modułem integrującym panele fotowoltaiczne (PV) z systemem odprowadzania i ewentualnego wykorzystania ciepła. Rozwiązanie ma być proste w montażu i konserwacji, przyjazne dla środowiska oraz zaprojektowane w taki sposób, aby umożliwiać łatwą wymianę elementów fotowoltaicznych w trakcie eksploatacji.
Zasadniczym elementem panelu będzie sztywna płyta wykonana z perlitu mineralnego, poddanego specjalnej obróbce termicznej. W jej strukturze zostanie zintegrowany zarówno układ instalacji elektrycznej, jak i system wymiany ciepła. Dzięki temu cały system będzie mógł zostać zamontowany bezpośrednio na zewnętrznej ścianie budynku, z możliwością łatwego demontażu pojedynczych modułów w celu prowadzenia prac serwisowych.
Integracja z systemami ociepleń
Jednym z wyzwań badawczych jest zaprojektowanie panelu tak, aby można go było zintegrować z systemami ociepleń ETICS lub podobnymi rozwiązaniami, bez konieczności stosowania dodatkowych podkonstrukcji, co daje istotną przewagę w porównaniu do istniejących rozwiązań.
Specjalna struktura płyty z wydrążonymi kanałami, usytuowanymi bezpośrednio za panelami PV pozwoli na skuteczne zarządzanie ciepłem – zarówno jego rozpraszanie, jak i potencjalne wykorzystanie w zależności od ilości energii cieplnej możliwej do odzyskania.
Kompleksowe badania
W trakcie projektu system ActiVer zostanie poddany szeroko zakrojonym badaniom eksperymentalnym i analizom obliczeniowym. Obejmują one m.in.:
- zjawiska fizyczne związane z transportem ciepła i masy,
- wydajność energetyczną i strategie zarządzania energią,
- wpływ środowiskowy, w tym analizę cyklu życia (LCA) i śladu węglowego,
- opłacalność ekonomiczną rozwiązania – we współpracy z partnerem przemysłowym,
- aspekty społeczne i środowiskowe, analizowane zgodnie z koncepcją Responsible Research and Innovation (RRI).
W kierunku budynków zeroemisyjnych
Trzyletni projekt, realizowany przez partnerów z trzech krajów europejskich, ma doprowadzić do stworzenia nowej generacji prefabrykowanych, aktywnych energetycznie elementów fasadowych, które mogą stać się ważnym krokiem w kierunku rozwoju technologii do budynków o zerowej emisji.
Efektem prac będzie nie tylko demonstracyjny panel ścienny, ale także propozycja technologii i szczegółowe wyniki analiz pozwalających ocenić jego potencjał wdrożeniowy w nowoczesnym, zrównoważonym budownictwie.
