Gli architetti li adorano: varietà estetica con moduli solari semitrasparenti con doppi vetri per tettoie solari e terrazze

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 causate dalla rottura dei vetri è garantita dai moduli solari a doppio vetro che raccomandiamo. L'efficace protezione contro i tentativi di effrazione si basa sulla combinazione di vetro e di un laminato che funge da strato intermedio resistente ed elastico.
La norma europea EN 12600 (Vetro per costruzioni - Prova di impatto con pendolo) disciplina i test di tali laminati vetro-vetro. Questa norma è un metodo per la prova di impatto e la classificazione del vetro piano e viene applicata in modo analogo ai moduli a doppio vetro stratificato.

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:

• cristallinisono costituiti da più wafer di silicio, solitamente collegati in serie. La spaziatura della griglia, che varia in dimensioni, è determinata dalle dimensioni del wafer e dagli spazi necessari per l'interconnessione e l'isolamento. Queste spaziature in genere vanno da 15 a 25 cm. Il materiale delle celle è classificato come silicio monocristallino o policristallino, che differiscono per la 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 ad alte temperature, comuni nelle applicazioni edili. Pertanto, è consigliabile utilizzare un software di simulazione per determinare la reale resa energetica. Le soluzioni cristalline offrono un elevato grado di flessibilità nella scelta del materiale di incapsulamento, il che è molto vantaggioso per il BIPV. Possono essere utilizzati vari spessori di vetro, così come materiali plastici; Tuttavia, le celle cristalline sono molto fragili e non possono essere piegate. È anche possibile creare una semitrasparenza in motivi semplici.

• sottilevengono applicati su un substrato (solitamente vetro). Con la variante del substrato in vetro, la variazione dimensionale è molto limitata. Anche la scelta del materiale è molto ristretta con questa variante di substrato, poiché durante il processo di assemblaggio delle celle fotovoltaiche vengono utilizzate temperature molto elevate, che precludono alcune varianti di vetro (ad esempio, il vetro di sicurezza). Altre soluzioni a film sottile vengono applicate su strisce di plastica o metallo (acciaio, rame). Queste soluzioni offrono attualmente il maggior grado di variazione in termini di dimensioni e confezionamento 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 subottimale (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

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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.

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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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