Le tegole fotovoltaiche, un nuovo modo per produrre energia

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Le tegole fotovoltaiche rappresentano una delle possibili soluzioni tecnologiche per l’integrazione tra architettura ed energia solare: permettono di mantenere a livello estetico la presenza di una copertura a coppi per l’abitazione, senza rinunciare alla possibilità di sfruttare l’energia solare per la produzione di energia elettrica o di acqua calda. Si tratta di tegole speciali che vengono inserite, in alternativa ai tradizionali pannelli, nelle coperture degli edifici. La loro caratteristica principale, infatti, è quella di essere perfettamente integrate nel tetto che le ospita, rendendo l’impatto estetico delle tegole fotovoltaiche praticamente nullo. Sono, inoltre, facili da maneggiare, installare e sostituire e si prestano, oltre che ai tetti spioventi, anche alle coperture piane e alle facciate. Di solito sono costituite da una base in cotto o in materiale sintetico su cui viene inserito un piccolo pannello fotovoltaico, ma sul mercato ne esistono diverse tipologie, adatte ai vari tipi di tetto e con funzionalità differenti. Qui di seguito alcune possibili soluzioni, molte delle quali già presenti sul mercato.
Tegole solari e fotovoltaiche, prevedono la possibilità di inserire pannelli fotovoltaici, o solari o entrambi, tra un coppo e l’altro o su ogni singolo coppo. Sono studiate al fine di proporre una possibile alternativa ai comuni pannelli solari e fotovoltaici. Inoltre, sono in grado di riparare l’abitazione, di riscaldarla e di fornire ad essa l’energia necessaria. Possono sostituire le tegole tradizionali senza rovinare l’impatto visivo di un edificio, rappresentando una soluzione adatta sia per le nuove costruzioni che per edifici da ristrutturare. Le tegole possono essere realizzate in materiali e colori differenti e presentano dimensioni standard facilmente adattabili.
Tegole fotovoltaiche a coppi solari, denominate anche tegole fotovoltaiche curve o a coppi, per indicare che è lo stesso pannello solare ad essere stato realizzato imitando le forme e le dimensioni di una tegola. Presentate per la prima volta alla Convention Nazionale dell’Istituto Americano di Architettura nel Maggio del 2009 a San Francisco, sono in grado di sostituire completamente le tegole già presenti e possono rappresentare una soluzione adatta nella ristrutturazione di edifici storici, in quanto i materiali da cui esse sono costituite possono essere facilmente invecchiati, tanto da dare l’apparenza cha abbiano a lungo subito l’usura del tempo, ma senza comprometterne la funzionalità.
Tegole trasparenti per produrre acqua calda, rappresentano un’idea ingegnosa dal punto di vista dello sfruttamento dell’energia solare termica. Prevedono l’utilizzo di materiali come il vetro o il plexiglas per la loro costruzione. Permettono che l’abitazione possa godere della luce solare naturale nel sottotetto o in qualsiasi ambiente sottostante. Possono permettere un passaggio della luce solare naturale pari anche all’80-90% e sono strutturate in maniera tale che grazie alla loro presenza sia possibile produrre acqua calda per la propria abitazione sfruttando l’energia del sole. Esse presentano caratteristiche di resistenza molto simili a quelle delle tegole tradizionali.
Tegole depuranti, rappresentano un ulteriore passo in avanti nell’ambito delle tegole solari, in quanto permettono, attraverso il principio del fotocatalitico, la depurazione dell’aria dallo smog semplicemente grazie all’energia solare. Le tegole depuranti sono giunte sul mercato dopo svariati brevetti utili alla ristrutturazione dei tetti inclinati e potrebbero rivelarsi utili per migliorare la qualità dell’aria delle nostre città.
Tegole che cambiano colore, denominate Thermeleon, presentano la capacità di cambiare colore a seconda della temperatura esterna, dopo essere state posizionate sul tetto di un edificio. Le tegole diventeranno bianche quando le temperature saranno più elevate e sarà dunque necessario raffreddare il tetto, mentre diverranno nere quando le temperature si abbasseranno, in modo da trattenere maggiormente il calore presente. Il prototipo delle tegole camaleonte che cambiano colore è stato realizzato dagli studenti del MIT.
I vantaggi di questi sistemi sono molteplici: si installano come le tradizionali tegole, compreso l’innesto meccanico e il collegamento elettrico, ma oltre a proteggere la vostra casa dal calore, producono energia elettrica gratuitamente. Inoltre, la sostituzione di una o più tegole danneggiate è molto semplice e non presenta particolare difficoltà; aumentano il valore dell’edificio o della struttura abitativa sul quale vengono installate; le celle in silicio amorfo non necessitano di un’esposizione diretta all’irraggiamento solare, per cui è possibile ovviare la minore resa termica se non si ha la possibilità di un posizionamento ottimale a Sud. Per lo stesso motivo, è possibile installare questa tipologia di tegole anche sui tetti piani o sulle facciate degli edifici.
Gli svantaggi sono dati da una bassa produzione elettrica: per 1 kWp sono necessarie 250 tegole per uno spazio complessivo di 18 mq; i coppi fotovoltaici necessitano, per essere installati, della sostituzione dell’intera copertura del tetto; per garantire una ottimale resa, la tegola fotovoltaica deve essere installata a Sud, mentre un posizionamento a sud-est, sud-ovest comporta una riduzione della resa elettrica (seppur, come detto sopra, nei limiti delle sue potenzialità).

Le tegole fotovoltaiche, un nuovo modo per produrre energia ultima modifica: 2014-07-31T09:57:58+00:00 da Serena Bodei
Bio Autore

Serena Bodei

Da anni attiva nel mondo dell'informazione, scrive per Dimensione Medica dal 2014.

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