Facciate solari, i pannelli fotovoltaici sposano il calcestruzzo

Il progetto SOLAR.shell ha realizzato elementi fotovoltaici integrati nelle pareti edilizie in grado di fornire fino al 50% in più di energia solare rispetto ai moduli montati perpendicolarmente sui muri

facciate solari
© A. Heller, Architektur-Institut Leipzig (ai: L)

Nuovi metodi di produzione per le facciate solari

(Rinnovabili.it) – Il futuro del fotovoltaico si chiama integrazione edilizia. Tetti e coperture sono il primo posto a cui si pensa, quando si vuole portare la tecnologia solare nell’ambiente costruito, ma non sono le uniche superfici sfruttabili. Le facciate solari costituiscono infatti un modo altrettanto utile per portare i pannelli fotovoltaici vicino alle persone e ai consumi domestici. Da un lato, fanno uso di uno spazio altrimenti inutilizzato e, dall’altro, l’energia che raccolgono può integrare in maniera utile l’alimentazione residenziale. Attualmente, tuttavia, questa opportunità viene poco sfruttata, poiché il sole di solito colpisce le pareti con un’angolazione sfavorevole e gli elementi stessi tendono a non essere esteticamente accattivanti.

Il punto cruciale per il cosiddetto Building-integrated photovoltaics (BIPV) è, dunque, il design. Attraverso il progetto SOLAR.shell, i ricercatori del Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics CSP di Halle e agli architetti dell’Università di scienze applicate di Lipsia hanno dimostrato quale progettazione possa ottimizzare le facciate solari. Nel dettaglio hanno presentato degli elementi edilizi in grado di aumentare del 50% l’efficienza rispetto alle installazioni più “classiche”.

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I risultati del team sono stati presentati in un dimostratore di 2×3 metri. Il sistema è stato realizzato con moduli compositi in alluminio, con un totale di nove pannelli solari incorporati, ognuno con una precisa inclinazione. “Gli elementi fotovoltaici integrati in questa facciata forniscono fino al 50 percento in più di energia solare rispetto ai moduli montati perpendicolarmente sulle pareti degli edifici”, afferma Sebastian Schindler, project manager di Fraunhofer CSP. “Inoltre, la facciata offre un fascino visivo”.

In collaborazione con HTWK Leipzig e TU Dresden, gli scienziati tedeschi hanno anche sviluppato opzioni adeguate per l’integrazione di elementi fotovoltaici in facciate in calcestruzzo – più specificamente in facciate in “Carbon Concrete Composite”. Si tratta di cemento armato in cui la stabilità deriva dalle fibre di carbonio piuttosto che dall’acciaio. “Al Fraunhofer CSP abbiamo analizzato come i pannelli fotovoltaici possono essere montati al meglio su questo tipo di facciate in calcestruzzo al carbonio”, spiega Schindler.

Il gruppo ha ideato tre diversi concept e metodi per realizzare le facciate solari. I moduli solari: possono essere inclusi direttamente durante la fusione delle sezioni di calcestruzzo, essere laminati o incollati alle lastre di cemento. I moduli possono anche essere fissati alle lastre di cemento mediante viti prigioniere, collegamenti a vite o altri mezzi, facilitando la rimozione per manutenzione o riparazioni. “Siamo stati in grado di dimostrare che tutte le opzioni di montaggio sono tecnicamente fattibili”.

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