Capitolo 4: Integrazione degli impianti e lo sfruttamento delle fonti rinnovabili – 3° parte
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,…).
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Capitolo 4: Integrazione degli impianti e lo sfruttamento delle fonti rinnovabili – 2° parte
Impianti fotovoltaici e Building Integrated Photovoltaics (BIPV)
L’utilizzo di apparecchi elettronici (pompa di calore, elettrodomestici, …) può essere coperta in parte, o in toto, da un sistema fotovoltaico integrato nell'edificio.
Un campo fotovoltaico consiste in un insieme di moduli fotovoltaici connessi elettricamente che costituiscono da generatore dell’impianto.
Tra i sistemi fotovoltaici quelli BIPV (fotovoltaici integrati nell’edificio) sono i migliori che sfruttano parte della radiazione solare e convertirlo in elettricità dopo averla inviata agli inverter.
L’integrazione tra i sistemi BIPV e i cappotti esterni deve essere progettata senza che alcun componente perda in prestazioni energetiche ed acustiche.
Per avviare la problematica del costo dell’impianto, la sostituzione di parti dell’involucro con pannelli solari è la soluzione più efficiente.
L’integrazione può essere di due tipologie:
- In facciata (chiusura opaca o trasparente, elementi accessori)
- In copertura (coperture piane o a falde)
Altre tipologie, non rientranti nei sistemi BIPV, convengono essere utilizzate come elementi di arredo urbano.
Le tipologie di celle utilizzate sono molteplici, tra cui:
- Silicio monocristallino
- Silicio policristallino
Un’ulteriore tecnologia in rapido sviluppo è quella del fotovoltaico organico e ibrido. Questo sistema non richiede la luce diretta del sole per il funzionamento ottimale.
Il vantaggio di materiali organici o ibridi sta nel basso costo e nella sua installazione su ampie superfici in soluzione liquida, come un inchiostro o una pasta. Di conseguenza è possibile produrli con metodi tipici dell’industria della stampa, riducendo il costo del materiale e del processo produttivo, con un consumo energetico contenuto per la produzione dei moduli.
Il rendimento energetico del sistema fotovoltaico dipende anche dalla sua dislocazione geografica. Nel territorio italiano hanno una resa ottimale se ottimizzati in tetti a falde orientati verso sud e con un’inclinazione non superiore a 10°. Hanno un rendimento del 90% se installati orizzontalmente in copertura. Se montati in facciata può scendere fino al 70% se rivolti al sud e al 50% ad est o ovest.
La varietà di soluzione BIPV permette di integrare le facciate con alternative economiche ed estetiche ai tradizionali materiali di rivestimento.
Sono presenti più possibilità e applicazioni in sistemi di rivestimento, dove il modulo va a sostituire un elemento di rivestimento opaco. Gli elementi sono posti in sottostrutture di tipo metallico, come avviene per le facciate ventilate. I moduli sono facilmente smontabili per una eventuale manutenzione o sostituzione.
Nel caso si debbano integrare in chiusure verticali trasparenti, i sistemi fotovoltaici vengono inseriti all’interno di particolari tipologie di vetro; i cablaggi elettrici saranno inseriti in profili di metallo di supporto alla facciata.
I vetri fotovoltaici possono essere impiegati in coperture trasparenti o in sistemi frangisole fissi o mobili. Quest’ultimi hanno il compito di ombreggiare o schermare le superfici trasparenti durante la stagione estiva. La radiazione solare diretta capta la massima quantità di energia solare disponibile per la produzione di energia elettrica.
I moduli fotovoltaici possono essere installati su parapetti e balaustre, garantendo tutte le caratteristiche di sicurezza.
Le principali problematiche a questa tipologia di fotovoltaico sono legate dalla difficoltà di integrazione all’involucro, al mantenimento, alla tenuta agli agenti atmosferici e alla loro manutenzione ordinaria (come la pulizia periodica). Questa ultima difficoltà è stata risolta includendo nei progetti sistemi che rendano più agevole e rapido l’accesso a tutte le superfici dell’involucro, come l’utilizzo di piattaforme sospese, di scale, di passarelle mobili e sistemi per gli operatori in fune (vantaggiosi per edifici con geometrie complesse).
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MANOVRE ECONOMICHE: IL RILANCIO DELL’ECONOMIA
In questo movimentato 2020, il mese di maggio sarà ricordato nell’edilizia. Infatti, verrà emanato il decreto che permetterà interventi sostanziali di ristrutturazione, con la possibilità di accedere al superbonus energetico del 110%. Questo incentiva lavorazioni soprattutto presso strutture condominiali e interventi tra cui: isolamento termico, sostituzione caldaia a gasolio con quelle a condensazione o con pompe di calore e interventi preventivi di natura antisismica. Inoltre, sarà possibile installare l’impianto fotovoltaico, aggiungendo anche le colonnine per la ricarica delle auto elettriche.
Il presidente di ANCE, Gabriele Buia, ha dichiarato: “Oggi il governo, ci ha illustrato le nuove misure al sostegno dell’economia, misure sicuramente importanti, come il rilancio dell’eco e sisma bonus che vanno nell’ottica di una maggiore sostenibilità di settore”.
La novità più importante è quella di aiutare le famiglie a pagare l’anticipo dei lavori grazie all’incasso immediato del credito di imposta.
[Fonte: Il Sole 24 Ore]
Created by Concept Creta
Lavori di ristrutturazione green: arriva il SUPERBONUS 110%
In questo movimentato 2020, il mese di maggio sarà ricordato nell’edilizia. Infatti, verrà emanato il decreto che permetterà interventi sostanziali di ristrutturazione, con la possibilità di accedere al superbonus energetico del 110%. Questo incentiva lavorazioni soprattutto presso strutture condominiali e interventi tra cui: isolamento termico, sostituzione caldaia a gasolio con quelle a condensazione o con pompe di calore e interventi preventivi di natura antisismica. Inoltre, sarà possibile installare l’impianto fotovoltaico, aggiungendo anche le colonnine per la ricarica delle auto elettriche.
Il presidente di ANCE, Gabriele Buia, ha dichiarato: “Oggi il governo, ci ha illustrato le nuove misure al sostegno dell’economia, misure sicuramente importanti, come il rilancio dell’eco e sisma bonus che vanno nell’ottica di una maggiore sostenibilità di settore”.
La novità più importante è quella di aiutare le famiglie a pagare l’anticipo dei lavori grazie all’incasso immediato del credito di imposta.
[Fonte: Il Sole 24 Ore]