Impianti fotovoltaici e Building Integrated Photovoltaics (BIPV) – II parte
L’installazione di sistemi fotovoltaici in copertura c’è differenza tra soluzioni utilizzabili in ambito residenziali (piccole dimensioni) e quelle in ambito industriale (grandi dimensioni).
Nel primo caso si sono consolidate le tecnologie “tegole fotovoltaiche” che sostituiscono quelle in laterizio. In fase di progettazione è importante determinare spazi e quantità di collocamento per evitare che interferiscano con altri impianti o elementi architettonici, riducendo la loro efficacia.
Nel caso di installazione di moduli integrati, bisogna valutare il comportamento in caso di neve.
L’installazione di elementi fermaneve evita la rottura da schiacciamento, coprendo però i pannelli, riducendo la loro funzionalità.
Durante la progettazione di sistemi fotovoltaici di grandi dimensioni, bisognerà considerare i seguenti fattori:
- Contesto in cui viene inserito l’edificio
- Inclinazione rispetto all’orizzontale dei moduli
- Effetti dell’azione del vento
- Aspetto strutturale dei moduli come il loro peso
- Sottostrutture di supporto
- Influenza dei contesti climatici
- Garantire la manutentabilità del manto di tenuto della copertura
I cavi che collegano i singoli moduli sono inglobati e protetti nella copertura con una mano impermeabile.
La tecnologia di film sottile in silicio amorfo offre un’alternativa valida ai metodi tradizionali, garantendo prestazioni ottimali.
Un’altra tecnologia per ottenere moduli in silicio amorfo è con il processo di deposizione al plasma della cella solare direttamente su un substrato polimerico flessibile. Le celle in silicio amorfo assorbono una % maggiore di energia incidente in caso di luce diffusa a livello di irradiazione bassi; queste arrivano fino al 40% di assorbimento in più rispetto a quelle in silicio cristallino. I materiali sono altamente resistenti, assicurando la pedonabilità durante le fasi manutentive.
I film sottili fotovoltaici sono ottimali per l’integrazione in film trasparenti in ETFE (Etilene TetraFilaroEtilene) utilizzato su alcune applicazioni architettoniche; in questo caso ha duplice funzione: è in grado di produrre energia elettrica e scherma gli ambienti interni. La principale applicazione rientra nei tessuti fotovoltaici, che consiste nell’integrare celle solari organiche in fibra tessili artificiali e possono alimentare impianti di illuminazione, piccoli elettrodomestici o apparecchiatura elettroniche.
I tessuti solari sono costituiti da moduli in silicio amorfo a doppia giunzione e possono essere realizzati per strutture come pensiline, pergolati o tendoni.
Un altro sistema BIPV è chiamato “Solar Ivy”, che consiste in foglie di polietilene funzionalizzate con film fotovoltaici. Il prodotto è stato concepito come “edera” fotovoltaica decorativa. I film possono essere di natura organica, in silicio amorfo o in deselenuro di rame e gaino.
La produzione di elettricità può avvenire attraverso moduli fotovoltaici a film sottile o sottoforma di eolico, tramite dispositivo piezoelettrico: il vento che muove le foglioline trasforma il movimento meccanico in elettricità, che viene poi raccolta dal gambo.
La progettazione di sistemi BIPV deve considerare molteplici aspetti, tra cui massimizzare il rendimento energetico, la riduzione di zone d’ombra e la sicurezza elettrica. Vanno inoltre valutati anche gli spazi disponibili per l’installazione e l’influenza del contesto in cui è inserito l’edificio. Nel caso di edifici residenziali le superfici trasparenti non sono del tutto utilizzabili perché ostacolerebbero la chiara visione verso l’esterno e ridurrebbero l’illuminazione negli ambienti interni.
Il problema di base del fotovoltaico è la bassa resa: oltre ad utilizzare questa tecnologia è necessario attuare politiche sul risparmio domestico (luci ad alta efficienza, elettrodomestici a basso consumo,…).