Facciate fotovoltaiche: trasformare le superfici in un campo fotovoltaico per rendere gli edifici sempre più green e dei veri e propri generatori di elettricità.
Facciate fotovoltaiche: trasformare le superfici in un campo fotovoltaico per rendere gli edifici sempre più green e dei veri e propri generatori di elettricità.
La facciata è tra gli elementi più importanti per un edificio, non solo per un mero aspetto estetico – comunque di conto – ma per un buon isolamento termico e acustico. Le facciate di un edificio, oggi, possono diventare parte integrante anche riguardo la produzione di energia da fotovoltaico e, quindi, efficientamento energetico. È, infatti, possibile realizzare delle facciate fotovoltaiche e arricchire – sia esteticamente sia a livello di valore commerciale – l’immobile con pannelli solari efficienti. Questo valore aggiunto può essere ottenuto sia per quanto riguarda le costruzioni di nuova concezione (ipotesi più diffusa) sia su edifici esistenti.
Si tratta di rivestirla di moduli e rendere la facciata continua: può trattarsi di pannelli fotovoltaici tradizionali o a film sottile, oppure ancora di vetrate e finestre con vetri fotovoltaici trasparenti o semitrasparenti. Nel caso di un serramento o di una facciata continua, le superfici attive risultano perimetrali, celate dal telaio, facilitando l’integrazione architettonica del dispositivo fotovoltaico senza pregiudizio per le altre prestazioni della superficie trasparente.
La possibilità di integrare i moduli fotovoltaici nelle architetture e di trasformarli in componenti edili ha ampliato ulteriormente gli orizzonti di applicazione del fotovoltaico e quelli dell’architettura che sfrutta il sole per generare energia.
I moduli per facciata sono composti da due lastre di vetro fra le quali sono interposte celle di silicio tenute insieme da fogli di resina. La dimensione di questi moduli può variare da 50x50cm a 210x350cm. Inoltre, dal momento che tanto più bassa è la temperatura dei moduli fotovoltaici durante l’irraggiamento solare, maggiore è il loro rendimento energetico, le facciate fotovoltaiche trovano la loro migliore applicazione nelle zone “fredde” delle facciate (parapetti, corpi ascensore e altre superfici opache) sempre che siano orientati verso Sud-Est o Sud-Ovest e non si trovino in una zona ombreggiata.
L’impiego di tali moduli fotovoltaici può essere, inoltre, di grande utilità come schermi frangisole o per ombreggiare ampie zone nel caso delle coperture.
I pannelli per la facciata fotovoltaica
Modulo trasparente: il modulo fotovoltaico trasparente a 54 celle o 36, in tecnologia silicio policristallino ad alta efficienza con potenze rispettivamente al massimo fino a 240 Wp e 160 Wp, possono essere forniti con e senza cornice. Grazie ai diversi gradi di trasparenza, consentono realizzazioni con vibranti giochi di luce. Le principali applicazioni possono essere: serre, tettoie, parking, soffitte e facciate di edifici.
Pannelli semitrasparenti: con un grado del 40%, in grado di raggiungere un’efficienza di conversione del 7%. La disponibilità di strutture semitrasparenti permette la realizzazione di lucernari e coperture in grado di convertire la luce del sole in energia. Il controllo del flusso energetico in transito nelle celle permette, in aggiunta, di determinare il grado di trasparenza dei pannelli, assicurando un controllo della luminosità in entrata negli ambienti e negli spazi abitativi.
Moduli vetro-vetro: i moduli fotovoltaici con struttura a doppio vetro temprato detti anche vetro-vetro consentono una maggiore efficienza e rendimenti elevati in condizioni ambientali difficili. Questa struttura esclusiva con vetro sulla parte superiore e inferiore del pannello offre una maggiore protezione da PID, resistenza al fuoco, alla corrosione a fenomeni di deformazione o invecchiamento da UV.
Moduli Bifacciali: la tecnologia bifacciale con doppio vetro, fa contribuire alla produzione energetica con superficie attiva anche il lato posteriore di un pannello, con un guadagno fino al 30%, a seconda dei vari aspetti come la condizione di installazione e l’albedo del sito. In una analisi di MegaCell su un impianto privato il guadagno medio registrato è stato del +120% rispetto all’impianto standard di confronto: l’impianto bifacciale ha prodotto più del doppio di energia rispetto ad analogo impianto costituito da moduli tradizionali non bifacciali.
In commercio si trovano oggi anche vetri fotovoltaici con colorazioni differenti, che non compromettono particolarmente l’efficienza di conversione del modulo stesso. Le caratteristiche estetiche e tecniche di questo tipo di moduli assicurano il superamento dei vincoli paesaggistici e dei limiti dei centri storici ed architettonici.
I vantaggi dell’integrazione
I vantaggi di una facciata fotovoltaica riguardano in primis gli edifici di nuova concezione in grandi città, come per esempio grattacieli skyline, che hanno poca disponibilità di spazio sui tetti o spazi esterni. Anche queste costruzioni possono oggi diventare edifici green, che producono e utilizzano energia.
I sistemi BIPV, come è una facciata fotovoltaica, consentono, utilizzando l’involucro esistente, di trarre tutti i benefici di un impianto fotovoltaico tradizionale: produzione di energia e stoccaggio per poter autoconsumare la corrente all’effettivo fabbisogno, risparmio energetico, che si traduce in risparmio economico in bolletta, riduzione delle emissioni nel rispetto dell’ambiente.
Alcuni esempi
Sunerg Solar propone moduli fotovoltaici di ultima generazione particolarmente adatti per l’impiego su facciate: il sistema BERGAMI T1 vede l’applicazione dei moduli a incastro nei profili installati sulla facciata. Mentre in commercio vi sono anche sistemi di nuova concezione come le facciate fotovoltaiche ventilate, proposte da Enegy Glass, quindi con doppia funzione di essere generatori di energia e isolanti termici. E ancora, sempre per facciata fotovoltaica ventilata, i pannelli SKALA vetro vetro di Sogimi: un modulo fotovoltaico a film sottile, sviluppato appositamente per il settore edilizio con un design lineare, senza cornice né sistemi di fissaggio visibili, con la faccia esterna completamente in vetro.
Nuovi orizzonti: i concentratori solari luminescenti
E per il futuro? Dato che la tecnologia corre velocemente, si potranno vedere vernici fotovoltaiche a celle organiche, vetri e pellicole a concentrazione luminosa.
“L’integrazione architettonica delle superfici fotovoltaiche nell’involucro edilizio è oggetto di ricerche, progetti e realizzazioni, che costituiscono uno degli ambiti di studio e sperimentazione più interessanti per l’architettura contemporanea, oggi decisamente indirizzata verso il traguardo degli NZEB.”, questo l’esordio di un documento di Glass To Power riguardo le facciate fotovoltaiche continue che racconta una nuova tecnologia. Si tratta dei concentratori solari luminescenti (LSC): lastre trasparenti o semitrasparenti in materiale plastico in grado di convertire in elettricità da celle fotovoltaiche tradizionali.
Il futuro del fotovoltaico integrato nelle facciate con sistemi tecnologici avanzati non è poi così lontano.