fotovoltaico 2

Corso di Studi in
Architettura
Laboratorio di Costruzione
dell’Architettura I A
a.a. 2013/14
Prof. Sergio Rinaldi
[email protected]
07/05/14
10
Sistemi solari attivi
Secondo'la'norma,va'di'riferimento'italiana,'vengono'considerate'"rinnovabili":'
'«'...il'sole,'il'vento,'le'risorse'idriche,'le'risorse'geotermiche,'le'maree,'il'moto'
ondoso'e'la'trasformazione'in'energia'ele;rica'dei'prodo='vegetali'o'dei'riﬁu,'organici'
e'inorganici.'»'
'
Rientrano'in'questo'campo'dunque:'
'
- Energia'geotermica'
- Energia'idroele;rica'
- Energia'marina''
- Energia(solare((
- Energia'eolica'
- Energia'da'biomasse'(o'Agroenergie)''
- Energia'o'cogenerazione'da'acqua'di'falda'
'
'
'
Sistemi solari attivi
Le tecnologie che riescono a sfruttare l irraggiamento solare garantendo un migliore
comportamento termico ed energetico del sistema edificio sono:
Solare termico
Obbiettivo
Produzione di acqua calda sanitaria
Obbiettivo
Fotovoltaico
Produzione di energia elettrica
Un collettore solare termico trasforma la radiazione solare in calore che viene utilizzato per
riscaldare un fluido.
Un pannello fotovoltaico, trasforma la luce del sole in corrente elettrica.
3'
Garantire l oscurabilità
Solare termico
Il collettore piano ad acqua (o pannello solare) serve a catturare l energia che giunge dal Sole
sulla Terra e ad utilizzarla per produrre acqua calda ad una temperatura dell ordine di 38 45°C. L acqua calda prodotta ed accumulata in un apposito serbatoio potrà essere utilizzata
per le esigenze di casa,
Parti costituenti :
- Collettore solare (pannello)
- Serbatoio di accumulo
- Collegamenti idraulici ed elettrici
Rendimento :
L acqua calda prodotta da un collettore solare è mediamente
pari a 80-130 litri/giorno per ogni metro quadro di pannello
installato. Il serbatoio abbinato è di circa 50 - 80 litri per mq.
Per calcolare le dimensioni del pannello solare da installare si
deve tener del numero dei membri della famiglia e quindi del
prevedibile consumo di acqua calda della famiglia medesima,
Sportellia esterni
pari a 30-50 litri/giorno
persona. Mediamente va calcolata
una superficie paria acirca 0,5 m2 a persona
Solare termico
I pannelli
Sono formati da:
a) una superficie assorbente;
b) una rete di tubazioni nella quale scorre il fluido termovettore;
c) una copertura trasparente;
d) un rivestimento isolante;
e) una struttura di contenimento che costituisce l involucro esterno.
I pannelli solari piani utilizzano le tre componenti della radiazione solare e sfruttano l effetto
serra. La copertura trasparente è infatti realizzata con materiali trasparenti alla radiazione solare
incidente, ma opachi alla radiazione infrarossa reirraggiata. L energia termica proveniente dal sole, viene
così catturata all interno del pannello e trasferita al fluido termovettore. Per limitare le perdite di calore verso
l esterno le zone laterali e posteriore vengono poi protette con materiale isolante.
Solare termico
Tipologie di impianto
I sistemi a circolazione naturale sono molto
semplici, richiedono scarsa manutenzione e
possono essere realizzati impiegando dei pannelli
solari con basse perdite di carico.
Tutti i sistemi a circolazione naturale si basano sul
principio che il fluido del circuito primario, riscaldato
dal sole diminuisce la propria densità diventa più
leggero e sale verso l alto, provocando un
movimento naturale del fluido medesimo.
Nei sistemi a circolazione naturale il serbatoio di
accumulo dell acqua deve
essere sempre posizionato più in alto del pannello
ed a breve distanza dal medesimo.
Il principio di funzionamento di un impianto a
circolazione forzata differisce da quello a
circolazione naturale per il fatto che il fluido,
contenuto nel collettore solare, scorre nel circuito
chiuso per effetto della spinta fornita da una pompa
comandata da una centralina o termostato attivata,
a sua volta, da sonde poste sul collettore e nel
serbatoio.
sistemi a circolazione naturale
sistemi a circolazione forzata
Solare termico
Integrazione architettonica
Integrat
o su
tetto a
falda
Sovrappost
o su tetto a
falda
pensilina
Integrazione
in facciata
(parapetto)
Solare fotovoltaico
Funzionamento
La conversione diretta dell energia solare in
energia elettrica utilizza il fenomeno fisico
dell interazione della radiazione luminosa
con gli elettroni nei materiali semiconduttori,
denominato effetto fotovoltaico.
L elemento in cui avviene la conversione
luce-elettricità è la cella fv che è
generalmente costituita da un sottile wafer di
silicio.
Più celle sono collegate tra loro a formare
moduli. I moduli possono avere dimensioni
diverse (i più diffusi hanno superfici che
vanno dai 0,5 m2 ai 1,3 m2) e prevedono
tipicamente 36 celle collegate elettricamente
in serie.
Solare fotovoltaico
Funzionamento
Il generatore fotovoltaico è costituito
dall insieme dei moduli fotovoltaici
opportunamente collegati in serie ed in
parallelo in modo da realizzare le condizioni
operative desiderate. In particolare
l elemento base del campo è il modulo
fotovoltaico.
Più moduli assemblati meccanicamente tra
loro formano il pannello, mentre moduli o
pannelli collegati elettricamente in serie, per
ottenere la tensione nominale di generazione,
formano la stringa. Infine il collegamento
elettrico in parallelo di più stringhe costituisce
il campo.
Solare fotovoltaico
L angolo di inclinazione della superficie fotovoltaica captante viene determinato come l angolo di
latitudine meno 10 gradi.
Quindi per la latitudine del nostro Paese, la posizione ottimale della superficie dei pannelli risulta
quella a copertura dell edificio con esposizione a sud, e con un angolo di inclinazione di circa
20-30°rispetto al piano orizzontale.
Cause di riduzione di produttività di un impianto fotovoltaico possono essere:
• Ombreggiamento
• Surriscaldamento dei pannelli
• Imbrattamento delle superfici
E necessario quindi in fase di progettazione disporre i pannelli in modo da:
• evitare zone d ombra
• garantire un certo grado di ventilazione sulle superfici posteriori:
infatti al crescere della temperatura diminuisce l efficienza fotovoltaica inoltre temperature
troppo elevate possono danneggiare irreparabilmente celle e contatti elettrici durante la
fruizione è poi importante garantire un sufficiente livello di pulizia delle superfici
fotovoltaiche.
Solare fotovoltaico
'
TIPOLOGIE(DI(IMPIANTI(
'
L impianto'fotovoltaico'è'l insieme'di'componen,'meccanici,'ele;rici'ed'ele;ronici'che'captano'
l energia'solare,'la'trasformano'in'energia'ele;rica,'sino'a'renderla'disponibile'all u,lizzo'da'
parte'dell utenza.'
'
Le',pologie'impian,s,che'sono'essenzialmente'due:'
'
impian,'isola,'(stand'alone);''
In'ques,'impian,'l energia'generata'alimenta'dire;amente'il'carico'ele;rico.'Quella'in'
eccesso'viene'accumulata'nelle'ba;erie'che'la'rendono'disponibile'nei'periodi'in'cui'il'
generatore'fotovoltaico'non'è'nelle'condizioni'di'fornirla.'Ques,'impian,'rappresentano'la'
soluzione'più'idonea'a'soddisfare'utenze'isolate'che'possono'essere'convenientemente'
equipaggiate'con'apparecchi'u,lizzatori'che'funzionano'in'corrente'con,nua.'
'
'
impian,'connessi'ad'una'rete'ele;rica'di'distribuzione'(gridNconnected).'
'
'
Solare fotovoltaico
Impianto grid-connected
Schema di funzionamento di impianto FV connesso alla rete elettrica
Solare fotovoltaico
Impianto stand alone
Un'semplice'impianto'fotovoltaico'isolato'è'composto'dai'
seguen,'elemen,:'
- Cella( solare:( per' la' trasformazione' di' energia' solare' in'
energia' ele;rica.' Per' ricavare' più' potenza' vengono'
collegate'tra'loro'diverse'celle.'
- Regolatore' di' carica:' é' un' apparecchio' ele;ronico' che'
regola' la' ricarica' e' la' scarica' degli' accumulatori.' Uno' dei'
suoi'compi,'é'di'interrompere'la'ricarica'ad'accumulatore'
pieno' sino' a' renderla' disponibile' all u,lizzo' da' parte'
dell utenza.'
- Accumulatori:'sono'i'magazzini'di'energia'di'un'impianto'
fotovoltaico.' Essi' forniscono' l energia' ele;rica' quando' i'
moduli' non' sono' in' grado' di' produrne,' per' mancanza' di'
irraggiamento'solare.'
- Inverter'(o'conver,tore):'trasforma'la'corrente'con,nua'
proveniente'dai'moduli'e/o'dagli'accumulatori'in'corrente'
alternata' convenzionale' a' 220V.' Se' l apparecchio' da'
alimentare' necessita' di' corrente' con,nua' si' può' fare' a'
meno'di'questo'componente.'
- U tenze:' apparecchi' alimenta,' dall impianto'
fotovoltaico.'
Solare fotovoltaico
'
1°(generazione(
Celle'fotovoltaiche'con'semicondu;ori'al'silicio'cristallino,'comprendono'i'moduli'monocristallini'e'
policristallini,'a;ualmente'cos,tuiscono'più'dell''80%'dei'moduli'fotovoltaici'in'commercio,'l'eﬃcienza'è,'
a;ualmente,'dal'12'al'18%.'
'
2°(generazione(
La'seconda'generazione'è'quella'dei'moduli'fa='con'ﬁlm'so=li'di'materiali'semicondu;ori'microcristallini'che'
si'prestano'alla'deposizione'in'stra,'su'lamine'di'sostegno'(vetro,'metallo,'plas,ca,'ecc.),'come'ad'esempio'il'
silicio'amorfo'idrogenato,'il'diseleniuro'di'indio'e'rame,'il'tellururo'di'cadmio,'il'solfuro'di'cadmio,'ecc.'''
Il'processo'di'sviluppo'è'in'corso'e'la'probabilità'di'o;enere'la'compe,,vità'nel'prossimo'futuro'è'alta,'dato'il'
potenziale'basso'costo'che'queste'tecnologie'perme;ono,'a;ualmente'l'eﬃcienza'è'piu;osto'bassa:'dal'6'al'
13%.'Esistono'dubbi'di',po'ecologico'sulla'possibilità'di'diﬀondere'su'larga'scala'l uso'di'impian,'a'ﬁlm'so=li.'
Infa=,'se'si'ecce;ua'il'silicio'amorfo'tu='gli'altri'materiali'possiedono'cara;eris,che'tossiche,'che'
porterebbero'a'precauzioni'di'sicurezza'nell uso'e,'sopra;u;o,'a'problema,che'di'smal,mento'dei'riﬁu,'a'
ﬁne'vita'opera,va'con'conseguente'innalzamento'dei'cos,'economici.'''
'
3°(generazione(
Comprende'un'insieme'di'tecnologie'basate'su'conce='innova,vi:'
'
- ''''Moduli'fotovoltaici'con'semicondu;ori'cos,tui,'da'nanomateriali'organici,'polimerici'e'plas,ci'o;enu,'
per'deposizione'degli'stessi'in'suppor,'ﬂessibili'con'tecniche'simili'alla'serigraﬁa.'
- ''''Moduli'con''giunzione'di'più'semicondu;ori'in'una'stessa'cella'in'modo'da'u,lizzare'una'più'larga'banda'
dello'spe;ro'solare'
- ''''Sistemi'di'concentrazione'solare'su'piccole'celle'in'modo'da'ridurre'la'necessità'di'materie'prime'con'
riduzione'di'cos,'
Solare fotovoltaico
Funzionamento
I modelli commerciali a base silicea, più
comuni sono:
•Silicio monocristallino, in cui ogni cella è
costituita da un wafer prodotto da un lingotto
di silicio purissimo;
•Silicio policristallino, in cui il lingotto di cui
sopra è prodotto mediante drogaggio chimico;
•Silicio amorfo, in cui gli atomi silicei vengono
deposti chimicamente in forma amorfa,
ovvero strutturalmente disorganizzata, sulla
superficie di sostegno;
Rendimenti medi effettivi dei sistemi in commercio
•14% nei moduli in silicio monocristallino;
•13% nei moduli in silicio policristallino;
•6% nei moduli con celle in silicio amorfo.
Solare fotovoltaico
Rendimento
A titolo indicativo si considera che alle latitudini dell Italia centrale, un mq di moduli
fotovoltaici di buona qualità possa produrre in media:
0,35 kWh/giorno nel periodo invernale
0,65 kWh/giorno nel periodo estivo
180 kWh/anno
Il costo di installazione si aggira su € 8000/kw p installata
Solare fotovoltaico
Come dimensionare un impianto
Dimensionamento Sistema FV per una famiglia di 4 persone che vive in appartamento o villa singola di medie
dimensioni con un consumo medio di circa 2500-3000 Kwh anno e una superficie utile di involucro per l impianto
assegnata.
(Riferimento ai dati della tabella considerando che i valori forniti devono essere convertiti nelle unità di misura
indicate nello schema di calcolo seguente).
1.Calcolo dell irraggiamento medio annuo (Ima) come da tabella a seconda dell inclinazione del pannello (a
piano orizzontale, a piano inclinato, a piano verticale).
2. Caratteristiche dei moduli (riferimento schede tecniche componenti in commercio):
Dimensioni del modulo,
Superficie del modulo (Sm),
Potenza del modulo (Pm in Wp).
3. Superficie utile (mq) (intesa come superficie non ombreggiata) Sg
4. Numero dei moduli fotovoltaici costituenti l impianto: N =Sg/Sm
5. Potenza di picco dell impianto Pp:
Pp = Pm x N = ... KWp
6.L efficienza nominale (En) dell impianto fotovoltaico è data da:
En = Pp/Sg = ….. KWp/mq
7. L efficienza operativa media annua (E(o.m.a.)) dell impianto è data dal 75% di quella nominale En:
E(o.m.a.)= En x 75%
8. L energia elettrica annua producibile per metro quadrato (Ep) è data da:
Ep = E(o.m.a.) x Ima = …… KWh/mq/anno
Celle solari
Solare fotovoltaico
Celle(monocristalline(
Vengono'prodo;e'tagliando'una'barra'monocristallina.'Il'vantaggio'principale'é'un'alto'rendimento'(ﬁno'al'
16%).'Questo',po'di'celle'è'però'molto'costoso'a'causa'del'complicato'processo'di'produzione.'Le'celle'di'
,po'monocristallino'sono'cara;erizzate'usualmente'da'un omogenea'colorazione'blu.'
'
Celle(poliEmulF(cristalline(
Vengono'colate'in'blocchi'e'poi'tagliate'a'dische=.'Il'rendimento'é'minore'(10,'12%),'ma'anche'il'prezzo.'
Questo',po'di'celle'é'riconoscibile'da'un'disegno'ben'dis,nguibile'(a'causa'dei'vari'cristalli'contenu,).'
(
Celle(amorfe(
Vengono'prodo;e'mediante'deposizione'catodica'di'atomi'di'silicio'su'una'piastra'di'vetro.'Questo',po'di'
cella'ha'il'rendimento'minore'(ca.'4¸8%),'ma'si'ada;a'anche'al'caso'di'irraggiamento'diﬀuso'(cielo'coperto,'
ecc.).'Le'celle'così'prodo;e'sono'riconoscibili'da'un'cara;eris,co'colore'scuro,'inoltre'sono'realizzabili'in'
qualsiasi'forma'geometrica'(sono'realizzabili'forme'circolari,'o;agonali,'irregolari,'e'persino'convesse).'
Solare fotovoltaico
Prima generazione
'
Tipologia(celle:(monocristalline,'policristalline,'amorfe'
Rendimento(energeFco:(12N18%'
Applicazione(moduli:(pannelli'e'suppor,'rigidi'
Orientamento:(speciﬁco'
Vantaggi:(alto'rendimento'
Svantaggi:(diﬃcoltà'di'integrazione'
Sicurezza(utenza:(i'moduli'necessitano'di'istallazioni'non'raggiungibili'o'di'
protezioni'per'il'conta;o'a'causa'delle'alte'temperature'raggiunte.'''
Solare fotovoltaico
Seconda generazione
'
Tipologia(celle:(materiali semiconduttori microcristallini'
Rendimento(energeFco:(6N13%'
Applicazione(moduli:(substra,'di'varia'natura'(ﬂessibili'e'trasparen,)'
Orientamento:(non'incisivo'
Vantaggi:(bassi'cos,'di'produzione,'integrabilità'
Svantaggi:(basso'rendimento,'tossicità'dei'materiali,'diﬃcoltà'di'smal,mento'
Sicurezza(utenza:(i'moduli'non'necessitano'di'protezioni'per'le'temperature'di'
conta;o'ma'i'materiali'di'cui'sono'compos,'possono'risultare'tossici''
Solare fotovoltaico
SOLAR(IVY(
'
Proge;ato'da'Samuel'e'Teresita'Cochran,'fratello'e'
sorella'a'capo'della'startNup'verde'SNMNINT,'Solar'Ivy'
(le;eralmente,' edera'solare )'è'un'pannello'
fotovoltaico'dove'ogni'modulo'è'composto'da'5'foglie'
realizzate'su'una'so=lissima'pellicola'di'polie,lene.'
'
Grazie'al'suo'peso'molto'contenuto,'Solar'Ivy'può'
essere'montato'anche'su'una'parete'ver,cale,'
ampliando'così'la',pologia'e'l estensione'delle'superﬁci'
des,nabili'all approvvigionamento'energe,co.'Inoltre,'
la'piacevolezza'este,ca'del'pannello'vuole'favorire'
un accelerazione'nella'conversione'alle'energie'
rinnovabili'da'parte'dei'consumatori'ﬁnali,'che'
presumibilmente'saranno'maggiormente'propensi'ad'
installare'pannelli'fotovoltaici'più'belli'per'la'loro'casa.'
'
Il'proge;o,'ancora'allo'stadio'di'proto,po,'ha'già'
ricevuto'un'grosso'consenso,'tanto'da'essere'inserito'
nel'catalogo'della'celebre'esposizione' Design'and'the'
Elas,c'Mind 'organizzata'nel'2008'da'Paola'Antonelli'al'
Moma'di'NY.''
Solare fotovoltaico
Terza generazione
'
Tipologia(celle:(semiconduttori costituiti da nanomateriali organici, polimerici e plastici,
sistemi di concentrazione solare'
Rendimento(energeFco:(ﬁno'al'40%'
Applicazione(moduli:(suppor,'ﬂessibili'e'riciclabili'di'varia'natura'(anche'tessile,'gel'e'vernici)'
Orientamento:(poco'incisivo'
Vantaggi:(alto'rendimento,'integrazione,'capacità'di'sfru;are'uno'spe;ro'solare'allargato,'
integrabilità,'cos,'rido='
Svantaggi:(sperimentazioni'in'corso'
Sicurezza(utenza:(i'moduli'necessitano'di'istallazioni'non'raggiungibili'o'di'protezioni'per'il'conta;o'
a'causa'delle'alte'temperature'raggiunte.'''
Solare fotovoltaico
SPHELAR(
'
La'società'giapponese'Kyosemi'ha'breve;ato'
delle'celle'fotovoltaiche'sferiche;'
consistono'in'sfere'di'raggio'1mm,'con'
ele;rodi'ai'poli'di'alluminio'e'argento'e'un'
cuore'di'azoto'e'fosforo.'
Le'dimensioni'minuscole'di'queste'celle'
chiamate'spheral'si'prestano'ad'installazioni'
su'moduli(ﬂessibili(e(trasparenF((spheral'
ﬂexible)'quindi'ada;abili'a'qualsiasi'forma.'
'
L eﬃcienza'di'questo'sistema'è'del'17,8%'
come'testato'dai'danesi'Riso'Na,onal'
Laboratories.'
Solare fotovoltaico
GEL(FOTOVOLTAICO(
'
Il' gel(fotovoltaico ,'del'quale'si'è'occupata'anche'una'azienda(
italiana,'la'Esco(Energy((azienda'italiana'della'provincia'di'Potenza),'è'
un'gel'nanostru;urato'in'silicio'cara;erizzato'da'una'eﬃcienza'
fotovoltaica'(in'condizioni'o=mali)'pari'a'circa'la'metà'di'una'cella'
fotovoltaica'in'silicio'monocristallino,'con'eﬃcienze'comparabili'a'
quelle'del'fotovoltacio'in'ﬁlm'so=le'di'silicio'amorfo.'
'
Il'gel'fotovoltaico'è'trasparente,'ma'può'essere'anche'colorato'per'
esigenze'este,che;'è'un'materiale'liquido,'composto'da'silicio'amorfo'
al'quale'viene'applicato'un'procedimento'nanotecnologico'in'modo'da'
renderlo'semicondu;ore;'all interno'della'soluzione'sono'presen,'
anche'acqua'e'una'soluzione'salina.'
'
L energia'solare'viene'ca;urata'e'assorbita'da'piccoli'terminali'
ele;rici'installa,'nelle'ﬁnestre,'per'essere'poi'riversata'in'rete'
perme;endo'una'produzione,'in'condizioni'o=mali'di'orientamento'e'
incidenza'della'radiazione'solare,'di'circa'90N100'W'per'metro'
quadrato'di'superﬁcie.'
'
Questa'tecnologia'rende'possibile'interven,'e'applicazioni'su'
componen,'e'stru;ure'esisten,:'il'gel'può'essere'inie;ato,'ad'
esempio,'tra'i'doppi'vetri'delle'ﬁnestre.'Essendo'trasparente'la'
visibilità'rimane'buona,'mentre'la'trasmiSanza'viene'a'ridursi'
determinando'pertanto'un'incremento'delle'capacità'di'isolamento'
termico'della'superﬁcie'vetrata.'Di'contro,'come'aspe;o'
potenzialmente'nega,vo,'vi'è'una'diminuzione'delle'trasmissione'
luminosa'della'superﬁcie'vetrata,'valutabile'nell ordine'di'un'20%'
circa.'
Solare fotovoltaico
FOTOVOLTAICO(TESSILE_SOFTHOUSE(
'
L'archite;o'Sheila'Kennedy'spiega'così'il'signiﬁcato'
del'suo'proge;o:' Intendiamo'dimostrare'alle'
persone'che'esistono'davvero'nuovi'modi'di'pensare'
l'energia.'Le'tecnologie'solari'emergen,'tendono'a'
seguire'proge='come'la'SoU(House,'dove'le'superﬁci'
che'deﬁniscono'lo'spazio'possono'anche'produrre'
l'energia.'In'questo'modo'i'conﬁni'tradizionali'fra'
pare,,'elemen,'archite;onici'e'u,lity'si'spostano. '
'
I'tessuF(solari(possono(integrarsi(in'tende,'schermi'
traslucidi'o'casse'acus,che,'secondo'una' rete'di'
energia'distribuita'piu;osto'che'centralizzata,'una'
rete'ﬂessibile'e'ada;abile'alle'esigenze'dei'proprietari'
di'casa .'
La'Soq'House'è'ora'esposta'al'Vitra(Design(Museum(
di'Essen'in'Germania.''
Solare fotovoltaico
FOTOVOLTAICO ORGANICO
La struttura base di una cella organica è semplice: detta
a sandwich è composta da un substrato,
generalmente vetro ma anche plastica flessibile, e da
una o più sottilissime pellicole, che contengono i
materiali fotoattivi, frapposte tra due elettrodi
conduttivi di cui almeno uno trasparente.
La gamma di celle solari organiche è ampia e si trova in
diversi stadi di ricerca e di maturazione tecnologica e
comprende, in sintesi, le celle dye sensitized (o
DSSC), le celle totalmente organiche (anche dette
plastiche), e le celle ibride organico/inorganico.
La resa effettiva è attualmente pari ad un terzo di quella
teorica dei pannelli a silicio ma alla metà della maggior
parte di quelli in commercio. Ma con il vantaggio, per i
nuovi pannelli, di poter funzionare tutto il giorno, anche
con l illuminazione assicurata dalle lampade a risparmio
energetico.
La ricerca e sviluppo nel campo del fotovoltaico
organico mira ad aumentare le efficienze ed i tempi di
vita delle celle ed a sviluppare metodi di fabbricazione
trasferibili su pannelli di larga area. È possibile usare
metodi tipici dell industria della stampa e applicarli nel
campo del solare organico, riducendo così gli alti costi
di materiale e di processo, tipici dell industria dei
semiconduttori convenzionali cristallini.
PHOTON(INSIDE(
'
Photon'Inside,'questo'il'nome'della'speciale'vernice,'può'essere'
tra;ata'come'una'comune'pi;ura:'può'essere'stesa'su'qualunque'
superﬁcie'ed'essere'riapplicata'man'mano'che'si'degrada,'non'ha'
impa;o'archite;onico'o'ambientale'e'resiste'agli'agen,'
atmosferici.'Da'50'metri'quadri'di'parete'tra;a,'con'Photon'Inside'
si'o;engono'3'kW'di'energia.'
'
Vantaggi(
''''Basso'costo'di'produzione'dell energia'
'
''''Impa;o'archite;onico'pra,camente'nullo'
'
''''Possibilità'di'essere'applicata'a'grandi'superﬁci'
'
''''Ampia'di'scelta'di'materiali'che'possono'essere'impiega,''''per'la'
formulazione'
'
''''Al'termine'della'vita'del'prodo;o'non'è'necessario'procedere'al'
suo'smal,mento,'ma'è'possibile'eﬀe;uare'un ulteriore'
applicazione'di'un'nuovo'strato'sopra'quello'esaurito'
'
''''Per'quanto'concerne'la'facilità'di'istallazione'si'prevede'che'la'
vernice'fotovoltaica'possa'essere'applicata'mediante'speciﬁci'
impian,'di'verniciatura.'
'''''
''''Non'può'essere'rimossa'(rubata)'come'talvolta'accade'per'i'
pannelli'fotovoltaici'
'
Solare fotovoltaico
Solare fotovoltaico
Modalità di integrazione architettonica
Solare fotovoltaico
Modalità di integrazione architettonica
Applicazione per sovrapposizione
Secondo questo metodo di installazione, i moduli solari vengono collocati tramite un apposita
struttura sopra l involucro dell edificio, a poca distanza da esso e in modo da adattarsi alla
configurazione della superficie di chiusura che funge da supporto. E frequentemente impiegata in
interventi su coperture a falda e facciate. Per quanto riguarda lo svolgimento di funzioni di
separazione esterno-interno, il ruolo strettamente edilizio dei pannelli sovrapposti potrebbe essere
ridondante, in quanto essi non vanno a sostituire elementi o subsistemi tradizionali, ma ricoprono
semplicemente delle superfici già dotate delle necessarie caratteristiche di tenuta,
impermeabilizzazione, coibentazione etc. L integrazione nell edificio, non è reale ma solo visiva
Solare fotovoltaico
Modalità di integrazione architettonica
Applicazione per integrazione
Il termine integrazione si riferisce a quelle tecnologie di installazione dei moduli fotovoltaici che
vedono questi inserirsi completamente nell organismo edilizio, svolgendo, oltre a quelle strettamente
energetiche, anche alcune o tutte le funzioni riferibili a elementi e subsistemi di chiusura o
schermatura. Per quanto riguarda la maggior parte delle installazioni per integrazione, i pannelli
impiegati non sono quelli standard, adatti per qualsiasi tipo di applicazione, ma vengono
appositamente studiati e realizzati per il loro impiego architettonico. Gli interventi appartenenti a
questa categoria possono riguardare qualsiasi superficie dell involucro edilizio e generalmente
vengono eseguiti nel caso di progettazioni ex-novo della costruzione, oppure quando essa sia
sottoposta a consistenti lavori di manutenzione straordinaria o di riqualificazione.
Solare fotovoltaico
(GSE _ definizioni e criteri di integrazione
(
Modulo(fotovoltaico(rigido(
Insieme'di'celle'interconnesse'e'prote;e'dall ambiente'esterno,'inserite'tra'uno'strato'di'rives,mento'anteriore'
trasparente'e'uno'strato'di'rives,mento'posteriore'opaco'oppure'trasparente,'che'cos,tuisce'un'prodo;o'
cara;erizzato'da'una'superﬁcie'piana'non'deformabile,'commercialmente'iden,ﬁcato,'ada;o'a'qualsiasi',po'di'
applicazione'terrestre'e'conforme'alle'norma,ve'tecniche'riportato'nell Allegato'1'al'DM'6/8/2010.'
'
Modulo(fotovoltaico(ﬂessibile(
Modulo'fotovoltaico,'generalmente'realizzato'con'la'tecnologia'del' ﬁlm'so=le ,'consistente'nella'deposizione'di'
uno'strato'di'materiale'semicondu;ore'su'un'substrato'che'può'assumere'la'forma'della'superﬁcie'di'appoggio,'
commercialmente'iden,ﬁcato'e'conforme'alle'norma,ve'tecniche'riportato'nell Allegato'1'al'DM'6/8/2010.'
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Modulo(fotovoltaico(speciale(
Modulo'fotovoltaico'il'cui'impiego'è'possibile'ed'eﬃcace'solo'per'applicazioni'di',po'archite;onico.'Il'modulo'
fotovoltaico'speciale'consiste'in'un'prodo;o'edilizio,'unico'e'inscindibile,'commercialmente'iden,ﬁcato'e'
cer,ﬁcato'ai'sensi'della'norma,va'tecnica'richiamata'nell Allegato'1'al'DM'6/8/2010.A'questa'categoria'
appartengono'tu='i'moduli'fotovoltaici'ﬂessibili'cer,ﬁca,'insieme'al'supporto'e'tu='i'moduli'rigidi'che,'senza'
necessità'di'ulteriori'componen,,'vanno'a'sos,tuire'elemen,'edilizi'quali:'tegole'fotovoltaiche'e'moduli'trasparen,'
per'facciate,'coperture'e'ﬁnestre,'ques,'ul,mi'opportunamente'realizza,'per'consen,re'il'passaggio'della'luce'
all interno'dell involucro'edilizio.'
'
La completa integrazione architettonica del fotovoltaico è tale se la rimozione dei moduli
fotovoltaici compromette la funzionalità dell involucro edilizio, rendendo la costruzione non
idonea all uso.(
Solare fotovoltaico
Gli'impian,'fotovoltaici'dovranno'u,lizzare'moduli'e'componen,'con'le'seguen,'cara;eris,che:'
(
1.(moduli(e(componenF(speciali,(sviluppaF(speciﬁcatamente(per(integrarsi(e(sosFtuire(elemenF(
architeSonici(di(ediﬁci,(quali:(
a)'coperture'degli'ediﬁci;'
b)'superﬁci'opache'ver,cali;'
c)'superﬁci'trasparen,'o'semitrasparen,;'
d)'superﬁci'apribili'e'assimilabili'quali'porte,'ﬁnestre'e'vetrine'anche'se'non'apribili'comprensive'degli'
inﬁssi.'
'
2.(moduli(e(componenF(che(abbiano(signiﬁcaFve(innovazioni(di(caraSere(tecnologico;(
'
3.(moduli(progeSaF(e(realizzaF(industrialmente(per(svolgere(oltre(alla(produzione(di(energia(
eleSrica(anche(funzioni(architeSoniche(fondamentali(quali:(
a)'protezione'e'regolazione'termica'dell ediﬁcio;'
b)'tenuta'all acqua'e'impermeabilizzazione'della'stru;ura'edilizia'so;esa;'
c)'tenuta'meccanica'comparabile'con'l elemento'edilizio'sos,tuito.'
'
I(moduli,(inoltre,(dovranno(essere(installaF(secondo(le(seguenF(modalità:(
1.'i'moduli'devono'sos,tuire'componen,'archite;onici'degli'ediﬁci;'
2.'i'moduli'devono'comunque'svolgere'una'funzione'di'rives,mento'di'par,'dell ediﬁcio,'altrimen,'
svolta'da'componen,'edilizi'non'ﬁnalizza,'alla'produzione'di'energia'ele;rica;'
3.'da'un'punto'di'vista'este,co,'il'sistema'fotovoltaico'deve'comunque'inserirsi'armoniosamente'nel'
disegno'archite;onico'dell ediﬁcio.'
GSE _ definizioni e criteri di integrazione
Solare fotovoltaico
Solare fotovoltaico
Integrazione architettonica
Scelta del tipo di modulo fv
Il progettista può
scegliere
Solare fotovoltaico
Integrazione architettonica
Scelta del tipo di collocazione
Solare fotovoltaico
Integrazione architettonica
Scelta del tipo di collocazione
Solare fotovoltaico
Integrazione architettonica
Scelta del tipo di collocazione
Solare fotovoltaico
Integrazione architettonica
Scelta del tipo di collocazione
Solare fotovoltaico
Integrazione architettonica
Scelta del tipo di collocazione
Solare fotovoltaico
Integrazione di sistemi solari termici e FV
La'facciata'vetrata'integra'panelli'fotovoltaici'nella'
cornice' della' copertura' a' verde' (1800' Wp)' e' 120'
m2' di' colle;ori' solari' di' ,po' tradizionale' installa,'
in' due' nastri,' uno' sulle' ringhiere' delle' ﬁnestre,' e'
l altro'nella'parte'superiore.'
La'posizione'ver,cale'dei'panelli'aumenta'la'loro'
eﬃcienza'durante'l inverno,'il'periodo'più'
sfavorevole.''
1N'pannelli'fotovoltaici'
2N'colle;ori'solari'
Centro'culturale'e'ambientale''Les'Planes'de'Son.'Lleida'(E)''
Solare fotovoltaico
Integrazione di sistemi solari attivi e passivi
La' serra' fotovoltaica' dell ospedale' pediatrico'
Meyer''di'Firenze'
La' perfe;a' integrazione' archite;onica' dei'
pannelli' sulla' facciata' della' serra' perme;e' di'
combinare' la' funzione' di' produzione'
energe,ca ' con' quella' di' protezione' e'
schermatura' dalla' radiazione' solare' dire;a' e,'
quando' necessario,' di' accumulo' termico' in' un'
ambiente' ﬁltro .'Il'risparmio'economico'che'si'
o=ene' dalla' combinazione' di' queste' funzioni' è'
notevole,' per' esempio' la' spesa' dei' pannelli'
fotovoltaici' è' equiparabile' a' quella' di' un'
rives,mento' di' facciata' altamente' tecnologico'
che' però' non' contribuisce' alla' produzione' di'
energia.'

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