LE BARRIERE ANTIRUMORE FOTOVOLTAICHE di Andrea Demozzi UNI Commissione Acustica CEN Road Equipments

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1 LE BARRIERE ANTIRUMORE FOTOVOLTAICHE di Andrea Demozzi UNI Commissione Acustica CEN Road Equipments 1

2 I PANNELLI FONOISOLANTI I pannelli fonoisolanti sono progettati semplicemente come ostacolo al percorso dell onda sonora L onda emessa dalla sorgente, colpendo lo schermo, viene in parte riflessa, in parte trasmessa e in parte diffratta (in particolare sui bordi laterali e superiore), per cui il rumore che giunge al ricevitore risulta attutito. 2

3 I PANNELLI FONOISOLANTI Il potere fonoisolante di una barriera può essere descritto mediante l indice Trasmission Loss, che esprime la quantità di energia sonora che viene persa nell attraversamento della barriera. L indice di fonoisolamento (ΔL R ) viene dedotto da prove effettuate in laboratorio secondo la norma UNI EN In commercio si trova una notevole varietà di questi prodotti: pannelli semplici a lastra (in PMMA, policarbonato, vetro, ) o composti tipo sandwich (in acciaio, alluminio, legno, calcestruzzo alleggerito ). 3

4 I PANNELLI FONOASSORBENTI In genere i pannelli composti (tipo sandwich ) presentano anche caratteristiche di fonoassorbimento, tali per cui parte dell energia sonora incidente viene dissipata all interno del pannello. In base al principio di funzionamento, si possono individuare tre tipologie di pannello fonoassorbente: pannello costituito da materiale poroso, in cui l energia sonora viene dissipata in calore pannello realizzato con membrana vibrante, in cui l energia sonora viene dissipata in energia meccanica (vibrazione controllata della membrana) pannello che sfrutta il principio del risonatore di Helmholtz, che esalta l assorbimento di determinate frequenze all interno di cavità risonanti L indice di fonoassorbimento (ΔL α ) viene dedotto da prove effettuate in laboratorio secondo la norma UNI EN

5 I PANNELLI FOTOVOLTAICI I pannelli fotovoltaici sfruttano la radiazione solare convertendola in energia elettrica. Quando un flusso luminoso incide su un materiale semiconduttore adeguatamente trattato, si genera una differenza di potenziale tra le due superfici del semiconduttore. Questa differenza di potenziale origina una corrente che, una volta incanalata, può essere messa a disposizione degli utilizzatori, immessa in una rete esistente, oppure accumulata in opportune batterie (impianto fotovoltaici a isola) 5

6 I PANNELLI FOTOVOLTAICI La radiazione solare che raggiunge l atmosfera terrestre (1370 W/mq) viene in parte riflessa, assorbita e diffusa dall atmosfera. Sulla superficie orizzontale arriva la radiazione diretta (nella direzione del Sole) e la radiazione diffusa (da ogni direzione). In condizioni standard di riferimento si considera una potenza dell irraggiamento solare al suolo pari a 1000 W/mq. Fattori correttivi considerano l esposizione dei pannelli, sia come angolo sull orizzontale (inclinazione) che come angolo rispetto alla direzione Sud (orientamento). Altri fattori considerano fenomeni di ombreggiamento. 6

7 LE BARRIERE ANTIRUMORE FV L installazione di barriere antirumore lungo il tracciato di un infrastruttura viaria crea nuove e grandi superfici che possono essere impiegate al meglio. La produzione di energia elettrica ne è un possibile esempio. L idea di accostare barriere fonoisolanti con pannelli fotovoltaici non è una novità dal punto di vista tecnico, almeno nei paesi del nord Europa, dove si fa largo uso della tecnologia classica a silicio mono/policristallino Generalmente la soluzione combinata prevede di inserire i moduli dei pannelli fotovoltaici nella parte alta della barriera antirumore, utilizzando gli stessi sostegni dei pannelli acustici 7

8 LE BARRIERE ANTIRUMORE FV Applicazioni più recenti hanno unito i due sistemi (fotovoltaico + acustico) semplicemente fissando mediante sistemi di ancoraggio i due pannelli indipendenti Bio-muro con barriera antirumore FV in silicio amorfo a film sottile tripla giunzione, che alimenta illuminazione a LED della limitrofa pista ciclabile (Provincia Autonoma di Trento) 8

9 LE BARRIERE ANTIRUMORE FV Altri esempi di integrazioni progettate 9

10 LE BARRIERE ANTIRUMORE FV Nuova soluzione: il pannello integrato! La proposta è mirata non ad un semplice accoppiamento dei due sistemi (acustico + elettrico) secondo tecnologie già note, bensì a creare un interazione dei due principi fisici (fono-assorbimento + fotovoltaico), per giungere ad un prodotto industriale veramente innovativo 10

11 LE BARRIERE ANTIRUMORE FV Nuova soluzione: il pannello integrato! Il pannello è sagomato in modo tale da offrire l esposizione con inclinazione ottimale ai raggi solari (immagine grande) e da intercettare le onde sonore con gradiente perpendicolare, quindi con massimo contenuto energetico. 11

12 INSTALLAZIONE PROTOTIPO NEL COMUNE DI BORGO VALSUGANA (TN) 12

13 GLI INCENTIVI SUL FOTOVOLTAICO CONTO ENERGIA Introdotto in Italia dal Decreto Ministeriale del 28 luglio 2005 ed attualmente regolato dal DM 17 febbraio 2007 e successive modifiche, il Conto Energia premia con incentivi economici (tariffe incentivanti) l energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici per un periodo di 20 anni dall entrata in esercizio degli stessi. 13

14 GLI INCENTIVI SUL FOTOVOLTAICO 14

15 CONCLUSIONE L implementazione del fotovoltaico con strutture civili è incentivata dal conto energia e risulta particolarmente conveniente nel caso di barriere antirumore, spesso comunque necessarie. In particolare, nel caso di pannelli antirumore integrati con FV (patented) si possono raggiungere abbattimenti importanti del costo di realizzazione della barriera nel suo complesso. Con esposizione e localizzazione favorevoli, si può ottenere una barriera antirumore a costo zero o con un utile a seconda del periodo considerato. La sostenibilità dell iniziativa è stata verificata anche nell evoluzione prevista del mercato. Copyright Andrea Demozzi 15