В различных эко-проектах домов борьба за пространство на крыше становится особенно острой, когда соревнуются между собой зеленое покрытие и солнечные батареи. Парадокс заключается в том, что в принципе конфликта быть не может, ведь комбинирование технологий зеленой кровли и солнечной энергосистемы имеет свои преимущества.
Комбинирование солнечных батарей и зеленой кровли
Такая комбинация служит отличным примером оборудования экосистемы в жилой среде. В то время как зеленое покрытие приносит пользу оружающей среде (уменьшение парникового эффекта, обогрев или охлаждение, снижение количества вредных веществ в воздухе, уменьшение стока дождевой воды, увеличение биологического разнообразия), солнечные батареи используют источник возобновляемой энергии. В немецкой литературе имеются работы, в которых показано, что полное испарение (эвапотранспирация) от растений на крыше имеет благоприятный эффект для эффективности работы солнечных батарей. В общем же солнечные батареи являются неэффективными и эту неэффективность можно комбинировать с защитой крыш от перегрева. Черный и серый кровельный материал сильно нагревается под действием прямых солнечных лучей. Особенно это чувствуется в разгар лета, когда солнце высоко. Высокая температура поверхности кровли может повлиять на температуру воздуха вокруг солнечных панелей, а значит и уменьшить их эффективность. Исследования показывают, что лучшая температура воздуха для работы солнечных панелей около 24оС. Выше 25оС на каждый градус приходится 0.5% потерь в эффективности.
Когда речь идет о зеленой кровле, то ее температура ниже по сравнению с черным или серым кровельным материалом, так как растения выделяют влагу и это помогает держать температуру воздуха вокруг панелей около 20 – 28 оС. Так зеленая кровля повышает эффективность солнечных батарей.
Дальнейшие преимущества использования комбинации зеленой кровли и солнечных батарей – это их инсталяция. В Германии и Швейцарии принято устанавливать держатели панелей в дренажи. Когда же на крыше имеется растительный субстрат, то он может использоваться как баласт для фиксации. Это облегчает инсталяцию и нежелательное влияние на гидроизоляционный слой.
Если устанавливать батареи в ряд, то почва под ними затеняется. Хотя это может приостановить рост растений, также являет собой некоторую среду обитания. Исследования в Швейцарии показали, что это увеличивает количество видов беспозвоночных, которые способны жить на кровле. При стекании дождевой воды вокруг панелей возникают места повышенной влажности. Это повышает разнообразие растительности, что исключено для крыш, полностью подверженных солнечной радиации.
В независимости от того, какой тип панелей используется, очевидна польза для растительности на крыше, а значит и для биологического разнообразия. Это особенно важно для зданий, посторенных в жарком или холодном климате.
Вакуумные панели с теплоносителями также дают тень. Но кроме того они позволяют дождевым каплям проникать сквозь поверхность панели, создавая дополнительную влажность. А значит в таком случае растительность будет богаче и разнообразнее.
Эксплуатация экосистемы, солнечная энергия и зеленая кровля – их потенциал
Поскольку не обнаружено никаких конфликтов в комбинированном использовании солнечной энергетики и зеленой кровли, открывается широкое поле деятельности для дизайна. Компания Green Roof Consultancy предлагает несколько дизайнерских идей для «леса» солнечных батарей и вакуумных трубок, с помощью которых получается довольно интересное зеленое пространство. Здесь целью является не только сооружение станций по производству энергии от возобновляемых источников, но и экологическая и эстетическая ценность. Более того, такая концепция может снизить выброс парниковых газов и упростить сток дождевой воды.