Gli impianti fotovoltaici integrati

Cos'è un impianto fotovoltaico integrato?

Un impianto fotovoltaico viene definito integrato (BIPV - Building-Integrated Photovoltaic) quando i moduli sostituiscono interamente o parzialmente parti di facciate o coperture, conservandone inclinazione e struttura.

Questa tipologia di impianto fotovoltaico attualmente è poco diffusa rispetto alle soluzioni tradizionali di impianti fotovoltaici applicati sulle coperture (BAPV - Building-Applied Photovoltaic).

Applicare o integrare il fotovoltaico?

Se l'analisi di costi e vantaggi per la scelta di un determinato impianto fotovoltaico viene effettuata analizzando l'intero ciclo di vita del modulo fotovoltaico e dell'edificio, l'utilizzo di impianti fotovoltaici integrati (BIPV) è una soluzione che, a fronte di costi iniziali maggiori, garantisce costi di gestione minori, maggiore longevità, rendimenti di produzione elettrica mirati e soluzioni estetiche di grande efficacia rispetto alle tradizionali soluzioni applicate (BAPV).

Volksbank, Karlsruhe

Questo è possibile grazie all'attività di progetto che l'installazione di un impianto fotovoltaico integrato genera:  i soggetti coinvolti in questa attività effettuano uno studio per ottimizzare l'impianto fotovoltaico integrato non solo dal punto di vista del rendimento maggiore possibile, ma cercando anche di personalizzare l'impatto estetico e l'offerta di energia elettrica (ad esempio spostando i picchi di produzione elettrica dalle ore centrali del giorno a quelle di maggiore richiesta di energia elettrica).

Inoltre la progettazione dell'impianto fotovoltaico integrato, in parallelo con la progettazione architettonica dell'intero edificio, permette di sfruttare al meglio le parti di edificio in cui applicare i moduli integrati, sfruttando le caratteristiche del contesto urbano e della posizione geografica.

Tutti questi accorgimenti permettono di realizzare un impianto nettamente più efficacie nel suo ciclo di vita. Se si unisce a questo anche la qualità superiore degli impianti fotovoltaici integrati rispetto ai moduli comunemente presenti sul mercato, integrare gli impianti nell'involucro degli edifici diventa ancora più conveniente.

La legge italiana, con il IV Conto Energia, prevede per questo tipo di soluzioni tariffe di incentivazione maggiori rispetto agli impianti convenzionali

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Il fotovoltaico è integrato su una facciata verticale in un unico piano rispetto alle parti di prospetto non interessate dall’intervento.
In questo caso si ricorre spesso a un unico sistema strutturale per la facciata, nel quale siano impiegabili sia pannelli termici con vetrocamera sia moduli fotovoltaici.
Si ottiene un’elevata flessibilità progettuale e notevoli valenze estetiche, con la possibilità anche di una caratterizzazione grafica della facciata, e una potenziale funzione di schermatura parziale ai raggi solari.

Integrazione in facciata verticale non continua

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Questa modalità di intervento prevede la collocazione dei moduli fotovoltaici a nastro, nelle fasce orizzontali non occupate da finestre. L’aspetto dell’edificio è scandito dall’alternanza di finestre e moduli fotovoltaici.

Integrazione su facciata inclinata

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I moduli fotovoltaici sono integrati nel prospetto dell’edificio, che si inclina rispetto al piano orizzontale per aumentare la superficie esposta alla captazione solare. Una soluzione interessante dal punto di vista della qualità integrativa è quella dell’inserimento come elementi di rivestimento della facciata inclinata di moduli fotovoltaici semitrasparenti che consentono l’ingresso della luce naturale, evitando fenomeni di abbagliamento.

Integrazione su copertura a falde inclinate

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È una delle forme più comuni ed economiche di integrazione quando la copertura dell’edificio abbia requisiti favorevoli. I moduli possono essere ciechi e sostituire semplicemente il manto di copertura o essere semitrasparenti, assolvendo quindi la funzione di lucernari (impianto fotovoltaico a tetto-luce) per l’illuminazione naturale dell’interno. Per ridurre al minimo l'impatto estetico dei pannelli su coperture in coppi di terracotta esistono particolari tegole fotovoltaiche in cui vengono applicati, su ogni singolo coppo, piccoli moduli fotovoltaici.

Integrazione su coperture piane

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Consiste nel collocare su coperture piane strisce rigide o flessibili di particolari moduli fotovoltaici. E' anche possibile applicare questo tipo di impianti su coperture leggermente curve. La minore produzione di energia elettrica rispetto ai pannelli inclinati è compensata dalla possibilità di coprire in questo modo una maggiore superficie captante.

Integrazione di shed su copertura piana

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Questo tipo di integrazione consiste nel realizzare una copertura a dente di sega su cui collocare moduli semitrasparenti o opachi. Si ha una buona produzione energetica dovuta all’inclinazione dei moduli.



Integrazione nei dispositivi di controllo solare

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I moduli vengono integrati negli aggetti o nei dispositivi frangisole, collocati a protezione delle finestre. I moduli in questo caso sono svincolati dalla facciata retrostante e si possono quindi predisporre secondo l’inclinazione ottimale per la captazione dell’energia solare. Si ha la possibilità di rotazione automatizzata dei moduli in modo da incrementare la captazione solare. L’impatto estetico dei frangisole fotovoltaici è notevole in termini cromatici e per la dinamica delle ombre che introduce nel prospetto. Si hanno inoltre vantaggi economici: la funzione di controllo solare e di supporto per il dispositivo solare vengono assolte da un unico dispositivo.



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Per approfondire:> Fotovoltaico