Parcheggio solare: tettoie solari e sistemi di parcheggio solare - la versione sostenibile del fotovoltaico su superfici asfaltate

Le superfici in asfalto sono diffuse in molte città e offrono ampio spazio per l'installazione di pensiline e parcheggi solari. Questo tipo di impianto fotovoltaico è particolarmente sostenibile perché viene installato su superfici esistenti e non richiede la creazione di nuovo terreno. Allo stesso tempo, l'ombreggiatura fornita dai pannelli solari contribuisce a prevenire le isole di calore urbane, poiché il surriscaldamento delle strade è uno dei maggiori problemi climatici nelle aree urbane. Inoltre, pensiline e parcheggi solari possono contribuire a ridurre l'impatto ambientale attraverso la produzione di energia elettrica a zero emissioni.

Il problema delle isole di calore urbane è ampio e serio, eppure la maggior parte delle persone non sa cosa fare al riguardo. La pianificazione urbana è un fattore chiave per contrastare il surriscaldamento degli ambienti urbani. Secondo il climatologo Dr. Ebi Krypton, "il 79% delle emissioni globali di CO2 è direttamente o indirettamente attribuibile alle attività urbane". Questa elevata percentuale di responsabilità per le emissioni di gas serra illustra l'immensa pressione a cui sono sottoposte le nostre città con l'aumento della densità demografica. Sfortunatamente, molti architetti e urbanisti moderni tendono ad accettare il calore come un elemento inevitabile nei loro progetti. Ma c'è speranza: se adottiamo e implementiamo soluzioni architettoniche adattate al clima, questo può contribuire a limitare il riscaldamento globale a 1,5-2 °C.

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• Green Smart City: infrastrutture verdi e fornitura di energia elettrica a zero emissioni

Città intelligente: infrastrutture verdi e fornitura di energia – Immagine: Xpert.Digital / studiostoks|Shutterstock.com

Uno studio condotto da DeLorean Power in Svizzera ha rilevato che il comportamento dei dipendenti in termini di parcheggio corrisponde idealmente alla quantità di energia solare generata. Il chilometraggio giornaliero del veicolo elettrico può essere coperto praticamente in qualsiasi condizione atmosferica e l'eventuale energia in eccesso può essere immessa nella rete. La produzione annuale di energia solare nel parcheggio corrisponde al fabbisogno energetico del veicolo. I parcheggi solari hanno il maggiore potenziale di produzione di elettricità tra tutti i settori infrastrutturali. In Svizzera, ci sono circa due posti auto disponibili per ogni auto immatricolata. Nelle regioni idonee, questo potrebbe generare oltre 10 terawattora di energia solare all'anno (il 15% dell'attuale consumo di elettricità). "È sorprendente quanto siano pochi gli impianti pilota", hanno affermato gli autori dello studio. Inoltre, un tetto di questo tipo protegge l'auto dagli agenti atmosferici e riduce l'accumulo di calore in estate.

Secondo un'analisi dell'Ufficio federale di statistica (UST), la Svizzera dispone di almeno 5 milioni di parcheggi fuori terra (6.400 ettari) con circa 4,7 milioni di autovetture immatricolate. Queste aree di parcheggio sono state rilevate utilizzando un metodo digitale che identifica solo le aree adiacenti più ampie e non i singoli parcheggi. Gli esperti del traffico stimano quindi che ci siano tra gli 8 e i 10 milioni di parcheggi. Ciò equivale a circa due per auto.

Secondo un altro studio, "Solar Power Generation for Infrastructure Facilities and Conversion Areas", le aree di parcheggio fuori terra o all'aperto presentano il maggiore potenziale fotovoltaico tra tutte le aree infrastrutturali. Queste aree possono fornire fino a 10 terawattora (TWh) di elettricità fotovoltaica all'anno. Ciò porta la produzione totale di elettricità in Svizzera a 65,5 TWh.

L'area di parcheggio media è di 12,5 metri quadrati (2,5 metri x 5 metri). Questa è anche la superficie che un tetto solare deve coprire. La resa energetica di un impianto fotovoltaico dipende da molti fattori, tra cui l'irraggiamento solare, l'efficienza dei componenti e l'orientamento dei moduli. In Turgovia, con 1 kW di potenza fotovoltaica installata è possibile generare circa 1000 kWh di elettricità all'anno (1000 kWh per 1 kWp).

A seconda dei moduli fotovoltaici utilizzati, 1 kWp richiede una capacità installata da 4 a 8 metri quadrati. Questo studio presuppone 5 m² per kWp. Pertanto, è possibile installare un parcheggio di 12,5 m² con un impianto da 2,5 kWp, generando 2.500 kWh di energia solare all'anno. Il consumo medio di un'abitazione svizzera è di circa 4.500 kWh/anno (esclusi riscaldamento, ventilazione e veicoli elettrici).

Il vantaggio della struttura modulare di un sistema di carport è che consente di adattare il tetto a quasi tutti gli spazi di parcheggio, garantendo così un utilizzo ottimale e duraturo dell'area di parcheggio e l'espandibilità.

I moduli bifacciali consentono una maggiore trasmissione della luce attraverso la pensilina. Questo è esteticamente gradevole e porta a una maggiore resa solare, poiché questi moduli fotovoltaici possono anche sfruttare la luce che entra dal basso, producendo così il 10-20% di energia in più. Attualmente, la tecnologia bifacciale non è ampiamente utilizzata perché la sua redditività economica non è garantita a causa dei prezzi più elevati dei moduli. Tuttavia, si prevede che questa tecnologia si affermerà maggiormente nei prossimi anni.

Nel nostro sistema modulare e scalabile di carport solari 4+2+, che utilizza moduli semitrasparenti e bifacciali, valgono i seguenti punti, che rappresentano già un'ulteriore alternativa competitiva in termini di prezzo :

Opzioni di copertura solare specifiche per veicoli – Immagine: Xpert.Digital

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• Numeri, dati, fatti: posto auto coperto solare, posto auto coperto con tetto solare, varianti di tetto a confronto e parcheggio modello con rendimento energetico

Senza limiti: sistema modulare e scalabile per pensiline solari per auto e camion

Senza limiti: sistema modulare e scalabile per pensiline solari per auto e camion

Specifiche tecniche: Sistema modulare e scalabile di pensiline solari per auto e camion

Specifiche tecniche: Sistema modulare e scalabile di pensiline solari per auto e camion

Vantaggi in sintesi:

• Design flessibile e modulare (scalabile)
• Altezza libera per auto da 2,66 m (estendibile a 4,5 m o più per camion)
• Profondità del parcheggio per auto fino a 6,1 m, lato opposto fino a 12,5 m.
  La profondità dipende dalle dimensioni dei moduli solari utilizzati.
• Il sistema di tettoia solare è progettato in modo ottimale per moduli solari semitrasparenti con
  una trasmissione della luce del 12%/40% (!) ed è certificato per il montaggio a soffitto.
• Disponibile opzionalmente con potente illuminazione a LED, dimmerabile e con controllo del movimento
• Adatto anche per parcheggi con posizionamento inclinato
• Nessun costo nascosto per le fondazioni.
  Utilizzo di fondazioni puntuali (opzione più economica, non richiede scavi estesi per solette in calcestruzzo ecc. per la stabilità strutturale) o installazione con piastre di base, a seconda delle condizioni del terreno/asfalto esistenti.

Ulteriori fonti:

• Fattore di costo delle fondamenta del terreno per i carport solari
• Tettoie solari dove non esiste più uno standard: la soluzione ottimale per ogni sfida con le coperture solari per parcheggi aperti
• Sistemi di tettoie solari: qual è l'opzione migliore e/o più economica?
• La strategia del carport solare per parcheggi aperti
• Il sistema modulare di pensiline solari per tutte le applicazioni e situazioni

Sistema di tettoia solare per camion

Poiché la tecnologia a 4+2+ colonne offre la soluzione più flessibile (sia dal punto di vista tecnico che economico) per un sistema di copertura per parcheggi, può essere facilmente estesa e applicata anche a veicoli più grandi, come i camion, con le opportune modifiche.

Il crescente surriscaldamento delle città è un problema globale. Negli ultimi anni, la temperatura nelle aree urbane di tutto il mondo è aumentata in media di 0,5-1 grado Celsius. Questo riscaldamento è dovuto principalmente all'assorbimento della luce solare da parte dell'asfalto e di altre superfici scure.

Gli scienziati concordano sul fatto che l'effetto isola di calore urbana sia una conseguenza del riscaldamento globale. Tuttavia, le differenze di temperatura tra aree urbane e rurali possono essere influenzate anche da altri fattori, come la vegetazione, il vento e la progettazione degli edifici.

L'effetto è particolarmente evidente nelle grandi città, dove vive la maggior parte delle persone e circola la maggior parte delle auto. Il calore viene sollevato dalle auto e si solleva nell'aria, per poi essere riflesso dai grattacieli e intrappolato nei canyon stradali.

Il problema del surriscaldamento nelle città è quindi duplice: in primo luogo, l'assorbimento diretto della luce solare da parte dell'asfalto e di altre superfici scure e, in secondo luogo, il riscaldamento generato dal traffico.

Una possibile soluzione al problema del surriscaldamento urbano è l'installazione di pensiline e parcheggi solari. Questi sistemi possono ridurre sia l'assorbimento della luce solare sia la dispersione di calore.

Le pensiline solari sono posti auto coperti dotati di moduli fotovoltaici. Questi moduli convertono la luce solare in energia elettrica. Allo stesso tempo, il calore della luce solare viene dissipato e non trasferito all'ambiente circostante. Questo può ridurre la temperatura sotto la pensilina fino a 10 gradi Celsius.

L'installazione di pensiline e parcheggi solari è quindi un modo efficace per ridurre l'effetto isola di calore urbano. Tuttavia, questi sistemi non solo offrono una soluzione al problema del surriscaldamento, ma possono anche essere utilizzati per generare energia rinnovabile.

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• Impatto dell'urbanizzazione: Isola di calore urbana (UHI) – prevenzione attraverso tetti solari con produzione simultanea di elettricità

Un'isola di calore urbana (UHI) è un'area urbana o metropolitana significativamente più calda delle aree rurali circostanti a causa dell'attività umana. La differenza di temperatura è solitamente maggiore di notte che di giorno ed è più pronunciata quando i venti sono deboli. L'UHI è particolarmente evidente in estate e in inverno. La causa principale dell'effetto UHI risiede nei cambiamenti della superficie terrestre. Uno studio ha dimostrato che le isole di calore possono essere influenzate dalla vicinanza a diversi tipi di copertura del suolo, ad esempio la vicinanza a terreni aridi porta al riscaldamento del suolo urbano, mentre la vicinanza alla vegetazione lo rende più fresco. Un altro fattore è il calore di scarto generato dall'uso di energia. Con la crescita di un centro abitato, la sua superficie aumenta e la temperatura media aumenta. Viene anche utilizzato il termine "isola di calore", che può riferirsi a qualsiasi area relativamente più calda rispetto alle aree circostanti, ma generalmente si riferisce alle aree disturbate dall'attività umana.

Le precipitazioni mensili sono più elevate nelle zone d'ombra pluviometrica delle città, in parte a causa dell'UHI. Il calore crescente nei centri urbani allunga le stagioni di crescita e riduce il verificarsi di tornado deboli. L'UHI peggiora la qualità dell'aria aumentando la produzione di inquinanti come l'ozono e degrada la qualità dell'acqua poiché acque più calde confluiscono nei fiumi della regione, stressandone gli ecosistemi.

Non tutte le città presentano un effetto isola di calore urbano pronunciato, e le sue caratteristiche dipendono fortemente dal clima di fondo dell'area in cui si trova la città. L'effetto isola di calore urbano può essere mitigato dai tetti verdi, dal raffrescamento radiativo passivo durante il giorno e dall'uso di superfici chiare nelle aree urbane, che riflettono più luce solare e assorbono meno calore. L'urbanizzazione ha esacerbato gli impatti del cambiamento climatico nelle città.

Il fenomeno fu studiato e descritto per la prima volta da Luke Howard nel 1810, sebbene non fu lui a dargli un nome. La ricerca sull'atmosfera urbana continuò fino al XIX secolo. Tra gli anni '20 e '40, ricercatori in Europa, Messico, India, Giappone e Stati Uniti, lavorando nei campi emergenti della climatologia locale o della meteorologia su microscala, cercarono nuovi metodi per comprendere il fenomeno. Nel 1929, Albert Peppler coniò il termine "isola di calore urbana", considerato il primo esempio di isola di calore urbana. Tra il 1990 e il 2000, venivano pubblicati circa 30 studi all'anno; nel 2010, questo numero era salito a 100 e nel 2015 aveva superato i 300.

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• Impatto dell'urbanizzazione: Isola di calore urbana (UHI) – prevenzione attraverso tetti solari con produzione simultanea di elettricità