Gli architetti li adorano: varietà estetica con moduli solari a doppio vetro semitrasparente per tettoie e terrazze solari

Il sole che filtra attraverso i moduli a doppio vetro porta molta luce alle aree coperte. Grazie all'utilizzo di vetri temperati speciali con uno spessore di soli 2 mm (vetro anteriore e posteriore), il modulo solare senza cornice pesa solo 20 kg, risultando più leggero dei pochi modelli concorrenti che spesso pesano 30 kg a parità di potenza.

I tetti privati ​​o pubblici, come quelli destinati a terrazze e carport, risultano valorizzati sia dal punto di vista energetico che visivo. L'estetica degli spazi luminosi e accoglienti sotto i moduli trasparenti è accattivante e dissipa lo scetticismo spesso nutrito da architetti e proprietari di edifici nei confronti dei sistemi fotovoltaici integrati negli edifici.

Ha superato con successo i test secondo la norma europea EN 12600. Offre protezione contro la caduta di schegge in caso di rottura.

Questa protezione contro le lesioni da rottura del vetro è garantita dai moduli solari con doppio vetro da noi consigliati. Un'efficace protezione contro l'effrazione si basa sulla combinazione di vetro e laminato come strato intermedio resistente ed elastico.
La norma europea EN 12600 (Vetro da costruzione - Prova d'urto del pendolo) regola le prove di tali laminati vetro-vetro. Questa norma è un metodo per la prova d'urto e la classificazione del vetro piano e si applica analogamente ai moduli con doppio vetro laminato.

Il fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV) si riferisce all'integrazione di moduli fotovoltaici nell'involucro edilizio, mirando non solo alla classica generazione di energia (conversione della luce solare in energia elettrica), ma anche a funzioni aggiuntive. Il gruppo di lavoro "Fotovoltaico negli edifici", sotto l'egida dell'Associazione tedesca per i sistemi edilizi (Bundesverband für Bausysteme e. V.), descrive il BIPV come l'integrazione architettonica, fisica e strutturale di elementi fotovoltaici nell'involucro edilizio, tenendo conto delle proprietà multifunzionali del modulo fotovoltaico. Queste multifunzionalità possono includere protezione dalle intemperie, isolamento termico, ombreggiamento, estetica e design, nonché privacy, isolamento acustico, schermatura elettromagnetica, protezione antieffrazione e controllo e trasmissione della luce.

Il fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV) viene utilizzato per soluzioni di integrazione su tetti, facciate, finestre e schermature solari. Sono richieste varianti specifiche per ogni progetto (adattate al rispettivo edificio) in termini di dimensioni, forma, materiale, colore, trasparenza e design, per ottenere un aspetto complessivo il più omogeneo possibile.

Per soddisfare i requisiti architettonici e la multifunzionalità desiderata, i moduli fotovoltaici devono essere adattabili in termini di dimensioni, forma e materiali. È inoltre necessario tenere conto dei diversi requisiti di integrazione meccanica ed elettrica.

Fondamentalmente, esistono due tipi di tecnologie che possono essere utilizzate per i moduli BiPV:

• cristallini sono costituiti da più wafer di silicio, solitamente collegati in serie. La spaziatura della griglia, di dimensioni variabili, è determinata dalle dimensioni del wafer e dalle distanze necessarie per l'interconnessione e l'isolamento. Queste spaziature variano tipicamente da 15 a 25 cm. Il materiale delle celle è classificato come silicio monocristallino o policristallino, a seconda della loro efficienza. Questa efficienza indica la percentuale di energia solare incidente convertita in energia elettrica. I moduli (mono)cristallini offrono attualmente la massima efficienza (15-20%) con un orientamento ottimale. Tuttavia, nel fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV), tale orientamento ottimale (ad esempio, una facciata orientata verticalmente) non è solitamente possibile. Inoltre, le soluzioni cristalline sono altamente sensibili all'ombreggiamento e a una riduzione delle prestazioni alle alte temperature, comuni nelle applicazioni edilizie. Pertanto, è consigliabile utilizzare un software di simulazione per determinare il rendimento energetico effettivo. Le soluzioni cristalline offrono un elevato grado di flessibilità nella scelta del materiale di incapsulamento, il che è molto vantaggioso per il BIPV. È possibile utilizzare vari spessori di vetro e materiali plastici; tuttavia, le celle cristalline sono molto fragili e non possono essere piegate. È possibile creare anche semi-trasparenze in motivi semplici.

• sottile vengono applicati a un substrato (solitamente vetro). Con la variante con substrato in vetro, la variazione dimensionale è molto limitata. Anche la selezione dei materiali è molto limitata con questa variante di substrato, poiché durante il processo di costruzione delle celle fotovoltaiche vengono utilizzate temperature molto elevate, che impediscono determinate variazioni nel vetro (ad esempio, vetro di sicurezza). Altre soluzioni a film sottile vengono applicate a strisce di plastica o metallo (acciaio, rame). Queste soluzioni offrono attualmente il massimo grado di variazione in termini di dimensioni e packaging e consentono soluzioni flessibili e molto leggere (plastica/plastica). Le soluzioni a film sottile hanno attualmente efficienze del 6-14%, a seconda della tecnologia utilizzata, offrono rese migliori in condizioni di orientamento non ottimale (luce diffusa, scarsa illuminazione) e le loro prestazioni sono meno dipendenti dalla temperatura.

Programmi di finanziamento speciali

Diverse misure politiche promuovono l'uso del BIPV: spinti dagli obiettivi 20-20-20 e dal desiderio di promuovere edifici energeticamente indipendenti, alcuni paesi (ad esempio Italia e Francia) offrono tariffe maggiorate per il BIPV oltre alle tariffe feed-in (vedere Germania EEG).

In Svizzera gli impianti solari/fotovoltaici integrati nel tetto ricevono sovvenzioni più elevate rispetto agli impianti standard.

Linee guida per la costruzione

Un forte incentivo all'utilizzo del fotovoltaico integrato negli edifici (BIPV) è il continuo inasprimento delle normative in materia di prestazione energetica degli edifici (edifici a energia zero, impronta di carbonio). In Germania, il Regolamento sul Risparmio Energetico (EnEV) funge da parametro di riferimento, basato sulla direttiva UE sulla prestazione energetica complessiva degli edifici. Inoltre, esistono valutazioni di sostenibilità degli edifici specifiche per ogni Paese, con diversi livelli di qualità, che promuovono anche un'elevata efficienza energetica e un basso impatto ambientale. Tra gli esempi figurano il Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) sviluppato negli Stati Uniti, il BREEAM del Regno Unito e il Consiglio Tedesco per l'Edilizia Sostenibile (Gütesiegel Nachhaltige Bauungen).

Per i moduli solari: campioni di varie celle solari policristalline e monocristalline – Immagine: Xpert.Digital / Petair|Shutterstock.com

Adatto a:

• Celle solari: quali moduli solari offrono attualmente la migliore tecnologia e le prestazioni più elevate?

La conformità alle normative edilizie per le vetrate sopraelevate è stata testata presso un istituto accreditato secondo la norma EN 12600 per quanto riguarda le seguenti proprietà:

• Controllo delle schegge: anche se i vetri sono rotti, non dovrebbero cadere schegge di vetro taglienti
• Resistenza alla penetrazione
• Capacità portante residua: la vetrata superiore deve avere un'elevata resistenza ai carichi che si verificano e presentare comunque una capacità portante minima anche se danneggiata.

I moduli solari con doppi vetri da noi consigliati hanno superato brillantemente tutti i test. Nessun modulo è stato gravemente danneggiato o addirittura forato. Pertanto, i moduli possono essere utilizzati per vetrate a soffitto, installazioni su facciate e come moduli per balconi. Ciò si traduce in un'ampia gamma di applicazioni, dalle terrazze e dai carport alle grandi pensiline per parcheggi, dalle coperture di edifici industriali alle coperture di impianti sportivi.

Adatto a:

• Celle solari bifacciali – Informazioni interessanti sui moduli solari

I moduli solari vetro-vetro sono durevoli ed estremamente resistenti a tutte le condizioni atmosferiche. Sono leggeri come i moduli convenzionali e facili da installare. Il vantaggio dei moduli vetro-vetro risiede nel materiale: il vetro non invecchia. Offre la migliore protezione per le celle solari e garantisce che i moduli mantengano la loro elevata efficienza per decenni.

Confrontando i moduli solari vetro-vetro con quelli vetro-lamina, è necessario considerare i costi per l'intera durata di vita. Inoltre, la quantità di energia erogata da un modulo durante questo periodo è fondamentale. I gestori di impianti fotovoltaici ottengono con i moduli vetro-vetro un prodotto ad alte prestazioni che dura significativamente più a lungo rispetto ai moduli vetro-lamina. Ciò significa che, a un prezzo pressoché identico e con una durata maggiore, il modulo solare vetro-vetro produce molta più energia solare.

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