Integrazione dei sistemi fotovoltaici negli edifici

Testo di Paola Rochira

Integrazione in facciata verticale continua
Il fotovoltaico è integrato su una facciata verticale, in maniera continua su un unico piano. In questo caso il sistema strutturale di ancoraggio dei moduli molto spesso è unico e comprende sia pannelli vetrati per le finestre che pannelli fotovoltaici per rivestimento.
Per gli interventi di tipo retrofit, dovendo sovrapporre l'impianto alla facciata esistente occorre assicurare un'intercapedine fra le due in modo da permettere la retroventilazione dei moduli.

Integrazione in facciata verticale non continua
La collocazione dei moduli in questo sistema è a nastro, negli spazi non occupati dalle aperture delle finestre, in modo da disegnare una alternanza di spazi ben distinti. L'intelaiatura di sostegno dei moduli è addossata alla facciata dell'edificio. È una soluzione tra le più usate per gli interventi di tipo retrofit o per gli edifici di nuova costruzione di tipo tradizionale.

Integrazione in facciata verticale con moduli inclinati
Un edificio esposto favorevolmente può sfruttare al meglio il rendimento dei moduli fotovoltaici inclinandoli rispetto alla verticale. La struttura di sostegno sarà sagomata in modo da permettere l'inclinazione desiderata e allo stesso tempo consentirà uno spazio sufficiente alla retroventilazione dell'impianto.

Integrazione in facciata inclinata
I moduli seguono l'andamento inclinato della parete dell'edificio oppure sono appoggiati ad essa a formare uno spazio interno coperto. In questa soluzione la superficie captante viene notevolmente aumentata e può essere formata in alternanza da moduli e pannelli semitrasparenti capaci di far filtrare la luce naturale nell'ambiente. Questa soluzione è di più facile realizzazione nei casi di nuova edificazione.

Integrazione su copertura a falde inclinate
È una delle soluzioni più comuni ed economiche per gli edifici con copertura a falde ad orientazione e inclinazione favorevole alla captazione solare. I moduli possono sostituire semplicemente il manto di copertura ed essere ciechi oppure essere semitrasparenti per permettere l'illuminazione dei locali sottostanti funzionando come lucernaio.
Un'altra possibile soluzione per il tetto a falda è l'utilizzo al posto dei moduli della tegole fotovoltaiche che si montano in modo tradizionale fatta eccezione per gli attacchi elettrici, ma la resa estetica è molto simile al manto di copertura classico.

Integrazione su copertura piana di stringhe inclinate
Questa è una delle soluzioni più economiche per le installazioni di tipo retrofit, in quanto i moduli non interferiscono con il solaio di copertura ma vengono semplicemente appoggiati ad esso. L'installazione su solaio piano permette di poter inclinare le stringhe nell'angolazione che garantisce miglior rendimento, le strutture di sostegno sono di tipo metallico o in cemento debitamente ancorate al solaio di copertura. Vanno sicuramente calcolati i carichi aggiunti alla statica del solaio, oltre allo studio delle ombre e ai carichi di neve e vento sui relativi moduli.

Integrazione su copertura piana di shed
L'integrazione in coperture piane può avvenire con la creazione di shed a dente di sega ad esempio, dove troviamo in genere l'utilizzo di pannelli fotovoltaici a formare la falda con orientazione favorevole alla radiazione solare, mentre l'altra viene coperta con moduli trasparenti per permettere l'ingresso della luce naturale.

Integrazione su copertura curva
In questa soluzione i moduli fotovoltaici seguono la curvatura della copertura contribuendo in modo autonomo alla produzione di energia, poiché ogni stringa potrà contare su una esposizione al sole diversa durante l'arco della giornata e dei mesi, ottimizzando il rendimento.

Integrazione nei dispositivi di controllo solare
Si possono integrare i moduli fotovoltaici anche negli aggetti e nei dispositivi frangisole collocati a protezione delle finestre. Questo consente di scegliere l'inclinazione più favorevole, non necessitano di spazi retrostanti per la ventilazione, sono di facile installazione e possono prevedere la rotazione automatizzata in modo da aumentare la captazione solare.

Integrazione nell'arredo urbano
Sono molteplici le applicazioni del fotovoltaico nell'arredo urbano, lo troviamo a formare le coperture di passaggi pedonali, di pensiline per soste e per parcheggi auto, ma anche per rendere autonomi alcuni impianti di illuminazione esterna, di segnalazione stradale, di irrigazione ecc....

Integrazione nel campo industriale
Per le caratteristiche di affidabilità e la capacità di funzionamento automatico, le applicazioni di maggior successo del fotovoltaico nel campo industriale riguardano: l'alimentazione dei ponti radio fissi per telefonia, dei ripetitori televisivi e dei sistemi di telefonia satellitare portatili; i sistemi di segnalazione della navigazione marittima (boe luminose) ed aerea, collocati in località isolate; le stazioni per la raccolta dei dati sismici, climatici ed ambientali o per il rilevamento di incendi o di nebbia; l'azionamento di passaggi a livello isolati.

Integrazione di stringhe inclinate su copertura piana - Uffici comunali di Igiene urbana a Brescia

Integrazione di stringhe inclinate su copertura piana - Uffici comunali di Igiene urbana a Brescia

Integrazione di shed su copertura piana - Biblioteca Pompeu Fabra a Maturò, Barcellona di Miquel Brullet

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Integrazione su copertura curva - Totem  Environmet Park, Torino

Integrazione su copertura curva - Totem Environmet Park, Torino

Integrazione in arredo urbano - Copertura di stazione di servizio

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Integrazione in arredo urbano - Pensilina per la ricarica di auto elettriche della stazione di Notarbartolo A Palermo dello Studio Spagnolo e Associati

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Integrazione in arredo urbano - Modulo fotovoltaico per illuminazione degli spazi esterni

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