FOTOVOLTAICO INNOVATIVO INTEGRATO. (Building Integrated PhotoVoltaics)

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1 FOTOVOLTAICO INNOVATIVO INTEGRATO (Building Integrated PhotoVoltaics) 1

2 EnergyGlass EnergyGlass nasce nel 2007 con l obiettivo di Progettare, Produrre e Commercializzare Elementi Architettonici per la produzione di energia rinnovabile. Unisce e Integra due competenze complementari e solitamente disgiunte sul mercato: Tecnologia del Fotovoltaico e produzione di Moduli Progettazione e Produzione di elementi in Vetro Stratificato di Sicurezza per uso architettonico 2

3 BIPV Fotovoltaico ad Integrazione Architettonica La vera Integrazione è realizzata quando l elemento dell edificio e l elemento fotovoltaico non possono essere più dissociati Il mercato del BIPV è potenzialmente la maggiore opportunità per il fotovoltaico in Europa Evelyne Schellekens, AIE European Association of Electrical Contactors I would like to see less talk about PV in buildings, but more of solar electric glass Wonfried Hoffman, EPIA European Photovoltaic Industry Association Il concetto di Fotovoltaico a totale integrazione architettonica è caratterizzato da esigenze che richiedono la coesistenza delle funzioni architettoniche degli elementi con la produzione di energia rinnovabile, coniugando le esigenze dell uomo e dell ambiente. 3

4 Energia e Design I Vetri Fotovoltaici Strutturali si adattano alle esigenze di Integrazione Architettonica dove è previsto il vetro come elemento di costruzione, riducendo fortemente la necessità di compromessi estetici e funzionali. La libertà di personalizzazione in termini di misure, forme, potenza erogata, trasparenza e design permettono una armoniosa ed esclusiva integrazione nell architettura degli edifici.

5 BIPV vs BAPV I sistemi BIPV sostituiscono gli elementi di costruzione invece di essere sovrapposti. Sono elementi Multifunzione quindi generano risparmio Nel caso dei vetri FV il materiale fotovoltaico è incapsulato tra due vetri stratificati di sicurezza. I sistemi BIPV sono realizzati su misura su indicazione del Progettista che può decidere misure,potenza, trasparenza e colori e design. 5

6 Confronti I vetri FV si confrontano con altri elementi architettonici per l Involucro Edilizio, come vetro stratificato di sicurezza, granito e marmo, acciaio, etc. Questi ultimi svolgono semplicemente la funzione di rivestimento, non producono energia e non consentono il controllo della luce naturale per illuminare gli interni. Essi possono svolgere un ruolo importante nel risparmio energetico.

7 Vantaggi del BIPV (Vetri Fotovoltaici) Componenti Fotovoltaici su misura : Elementi Progettabili per individuare le migliori soluzioni di Integrazione Architettonica del Fotovoltaico Vetri Strutturali per impiego in architettura. Valore estetico del vetro per architettura Ombreggiamento e Day-lighting personalizzabili Massima durata nel tempo (vetri per edilizia) Risparmio degli elementi di costruzione poiché inclusi nel vetro FV. Produzione di Energia vicino alla domanda. Tariffe massime del Conto Energia Qualità e Garanzia certificazioni IEC e 61730

8 Profilo Funzionale dei Vetri Fotovoltaici Elementi Fotovoltaici a Totale Integrazione Architettonica (BIPV) Costruiti su misura Vetro stratificato di sicurezza e strutturale Trasparenza personalizzabile Funzione di Day-Lighting Variazione della distanza tra le celle fotovoltaiche o assottigliamento del materiale FV per i moduli in film sottile Potenza variabile in relazione alla densità di materiale fotovoltaico per mq Ombreggiamento e filtro raggi UV Funzioni Opzionali: Isolamento Termico: Vetrata Isolante Isolamento Acustico: PVB Sound Serigrafie o PVB color 8

9 Requisiti e Norme I requisiti in termini statici e di sicurezza richiedono prestazioni particolari ai moduli a totale integrazione architettonica: Resistenza ai carichi dinamici: vento, folla, etc Resistenza ai carichi statici: peso proprio, carichi imposti, etc Urti da grandine Vibrazioni Sollecitazioni sismiche Urti accidentali Comportamento post-rottura Durata elevata delle componenti (vita dell edificio) A questi si aggiungono i requisiti di: Isolamento Termico ed Acustico Estetica e Design Ombreggiamento

10 Norme e Certificazioni Per l applicazione del vetro temprato e stratificato in Architettura, la norma di riferimento è la UNI 7697: UNI EN ISO : Vetri Stratificati, Norme generali di prodotto UNI EN 12600: Vetro stratificati per edilizia UNI EN 356: Vetro stratificati per edilizia con prestazioni antivandalismo ed anticrimine Riferimenti Legislativi: Decreto Legislativo n 115 del 1995 (recepito dalla direttiva europea 1992/59/CE) e dal successivo decreto legislativo n 172 del 2004 (recepito dalla direttiva europea 2001/95/CE) i quali trattano la sicurezza dei prodotti e quindi hanno valore legale obbligatorio. Decreto Legislativo 6 settembre 2005 N 206, Codice del consumo a norma dell articolo 7 della legge 29 luglio 2003, N 229 Per quanto riguarda la funzione Fotovoltaica e la compatibilità con gli elementi architettonici, i vetri Fotovoltaici EnergyGlass sono stati certificati secondo le normative vigenti: CEI EN 61215: permette di accedere al conto energia e di ottenere l Incentivo CEI EN 61730: garantisce la piena compatibilità funzionale e di sicurezza del fotovoltaico inserito in elementi architettonici (BIPV) 10

11 Prove Strutturali Ball Drop 1 KG Steel Ball Twin-Tyre Pendulum 50 Kg Mass Test Method Standard/ Norm EN or DIN EN ISO Energy Impact 39 J at 4 m height 590 J at 1,2 m height Temperature 23 C 23 C PVB Laminate 6.0 m LSG mm (CLASS 1B) Il PVB fornisce una elevata resistenza e una maggiore sicurezza post-rottura. Questi sono esattamente i requisiti che un vetro strutturale di sicurezza per la costruzione di facciate e coperture deve soddisfare. 11

12 Valutazioni Economiche I Vetri Fotovoltaici, a differenza dei moduli tradizionali, sono a totale integrazione architettonica. Essi sostituiscono elementi architettonici, quindi il loro costo include l'elemento di costruzione. Il costo Differenziale di un impianto Totalmente Integrato è di poco superiore a quello di un impianto Parzialmente Integrato e usufruisce delle tariffe massime del conto energia

13 Benefici indiretti La possibilità di rendere fotovoltaici elementi architettonici, come il vetro stratificato di sicurezza, permette di ottenere una serie di vantaggi indiretti che si concretizzano in Risparmi, Confort ed Estetica Vantaggi del BIPV Coperture Facciate Frangisole Balconi /Parapetti/Barriere Elemento Multifunzione Integrato Migliore Resa Estetica Ombreggiamento Riduzione Fattore Solare Miglioramento Efficienza Energetica Edificio DayLighting Isolamento Termico (vetrata Isolante) Isolamento Acustico (PVB Sound)

14 Competenze e capacità EnergyGlass dispone di strutture e capacità produttiva per realizzare fino a mq (circa 12 mw) di vetri fotovoltaici. Principali Attività: Progettazione di soluzioni di BiPV basate su vetro per architettura Progettazione dell impianto elettrico del Fotovoltaico Selezione della tecnologia fotovoltaica (celle/thinfilm) più adatta al progetto e con le migliori performance Realizzazione Vetri Fotovoltaici su Misura Direzione Lavori di posa Realizzazione impianto elettrico Espletamento pratiche GSE Consulenza e Co-Progettazione di soluzioni fotovoltaiche con la collaborazione del Politecnico di Milano Aspetti di Integrazione Architettonica e di resa degli impianti Prototipazione e sperimentazioni di soluzioni BIPV.

15 Progettazione e Configurazioni di Prodotto 15

16 Progettazione 16

17 Esempio di Configurazione Lavorazioni Tipo Spess (mm) Base (mm) Altezza (mm) Tempra Indurimento HST Molatura Anteriore (Lato del Sole) Extrachiaro 6 si si F. Grezzo Posteriore Float 8 si F. Grezzo Peso Modulo (KG) 115,5 Spessore Modulo (mm) 15,5 DIMENSIONAMENTO VETRI In questa sezione si riportano misure, tipologie, caratteristiche e lavorazioni dei vetri calcolando anche pesi e spessori CONFIGURAZIONE FOTOVOLTAICA In questa sezione si specifica la tipologia, la disposizione ed il numero di celle FV (N Liste e N celle per lista). La distanza reciproca tra le celle determina la trasparenza dei Vetri FV Vista Verticale mm Distanza celle dalla base 58 Determina la distanza tra liste Distanza celle dall'altezza 58 Determina la distanza tra celle della lista Base (m) Altezza (m) N Liste N Celle x Lista N Tot Celle % Watt Modulo Distanza Celle Distanza tra Trasparenza (±5%) Lista (mm) Liste (mm) 1,50 2, % OPZIONI Vetri COLOR (Verde, Azzurro, Bronzo) / Satinato Vetri con laccatura translucida/semitrasparente Inserimento in vetrata Isolante 17

18 Celle Fotovoltaiche EnergyGlass dispone di diverse tipologie di celle fotovoltaiche in silicio mono e policristallino, anche colorate, in modo da offrire una vasta gamma di soluzioni in termini di potenza e design. 18

19 Fotovoltaico e Design Le serigrafie possono essere realizzate nel colore delle celle o a scelta del progettista, sia sul vetro anteriore sia su quello posteriore allo scopo di nascondere i collegamenti tra le stringhe di celle, ed ottenere il design preferito. Il vetro posteriore può essere ulteriormente lavorato attraverso l utilizzo di: Vetri color: Azzurri, Bronzo, Verdi, Grigi Vetro smaltato opaco/coprente di vari colori, applicabile sia in modo uniforme su tutto il vetro sia in corrispondenza delle celle o strisce. Vetro smaltato semitrasparente applicabile su tutto il vetro in modo da ottenere il passaggio della luce ma senza avere la proiezione delle celle all interno dell edificio. Vetro serigrafato secondo le possibili specifiche progettuali. 19

20 Possibili Applicazioni nell Involucro Edilizio 20

21 Superfici Sfruttabili BiPV - Sistemi di Facciata e Ombreggiamento BiPV - Sistemi di Copertura 21

22 Balconi e Parapetti 22

23 Balconi e Parapetti Scheda Prodotto 23

24 Verande e Pensiline 24

25 Verande e Pensiline Scheda Prodotto 25

26 Serre 26

27 Serre Scheda Prodotto 27

28 Coperture Facciate Opache 28

29 Coperture Facciate Opache - Scheda Prodotto 29

30 Principali Progetti Realizzati 30

31 Altra Sede Regione Lombardia Progetto: Facciata FV della Torre della Nuova Sede della Regione Lombardia Progettista: Pei Cobb Freed & Partners architects Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza inseriti in vetrata Isolante Strutturale con coefficiente Ug = 1,1 W/(mq/K) Sistema di fissaggio: Sistema Cellula KWp Installati: 170 kwp 500 vetri da 350 Wp KWH / Anno prodotti: circa Anno di Realizzazione: 2009

32 Stazione porta Susa Torino Progetto: Copertura Nuova Stazione Viaggiatori Porta Susa - Torino Progettista: Arep Parigi Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali Stratificati di Sicurezza con diversi livelli di trasparenza Sistema di fissaggio: profili perimetrali in alluminio KWp Installati: 600 kwp KWH / Anno prodotti: circa Anno di Realizzazione:

33 Copertura Patio Verona Progetto: Pensilina fotovoltaica a copertura di un patio adiacente alla residenza di un privato Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle policristalline da 6 pollici Sistema di fissaggio: puntuale su due lati KWp Installati: 3 kwp 8 vetri da 375 Wp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione: 2008

34 Banca Agricola Mantovana Progetto: Copertura Sede Banca Agricola Mantovana Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle monocristalline SunPower Sistema di fissaggio: serramento in alluminio KWp Installati: 15 kwp 30 vetri da 470 Wp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione: 2008

35 Veranda Ristorante Cantalupo Ligure - AL Progetto: Copertura veranda Ristorante Belvedere Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza color bronzo con celle SunPower Sistema di fissaggio: montanti su travi lamellari KWp Installati: 6 kwp 24 vetri da 254 Wp KWH / Anno prodotti: 7500 Anno di Realizzazione:

36 Vela Fotovoltaica San Lorenzo al Mare Im Progetto: Vela Fotovoltaica a copertura di un istituto scolastico Progettista: Stramandinoli Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle monocristalline SunPower Sistema di fissaggio: serramento in alluminio KWp Installati: 37 kwp 98 vetri da 377 Wp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

37 Serra Bioclimatica Milano Progetto: Serra bioclimatica c/o residenza di un privato Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle SunPower Sistema di fissaggio: Serramento KWp Installati: 1.5 kwp 6 vetri da 250 Wp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

38 Copertura Terrazzo Busto Arsizio - Va Progetto: Copertura terrazzo residenza privato Progettista: Charles De Benedetti Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle SunPower Sistema di fissaggio: travi tubolari con serramento in alluminio KWp Installati: 15 kwp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

39 Facciata Fotovoltaica San Severo Puglia Progetto: Facciata fotovoltaica sede Comune di San Severo Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle SunPower Sistema di fissaggio: serramento KWp Installati: 4 kwp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

40 Campanile Selvatelle - PI Progetto: Campanile fotovoltaico Progettista: Ing. Cristiani Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati con celle SunPower e serigrafie Sistema di fissaggio: puntuale con rotule KWp Installati: 2.6 KWH / Anno prodotti: 3000 Anno di Realizzazione:

41 Diamante Enel Pratolino - FI Progetto: Impianto fotovoltaico sperimentale per la produzione di Idrogeno Progettista: Facoltà di Ingegneria di Pisa e la Ricerca di ENEL Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali Triangolari stratificati con celle SunPower e serigrafie Sistema di fissaggio: struttura in acciaio KWp Installati: 8 Anno di Realizzazione:

42 Istituto Zooprofilattico Lodi Progetto: Nuova sede Istituto Zooprofilattico Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati con celle monocristalline Sistema di fissaggio: serramento in alluminio KWp Installati: 1.5 KWH / Anno prodotti: 1600 Anno di Realizzazione:

43 Hotel Riva del Sole Castiglione della Pescaia-GR Progetto: Copertura centro benessere interno all Hotel Riva del Sole Progettista: Big Blu srl Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle SunPower Sistema di fissaggio: montanti su travi lamellari KWp Installati: 11 kwp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

44 Fi.Ma srl Reggio Emilia Progetto: Frangisole Fotovoltaico Progettista: Charles De Benedetti Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle SunPower Sistema di fissaggio: Frangisole Metra KWp Installati: 6.8 kwp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

45 Politecnico di Torino Progetto: Copertura edificio Microsoft Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle SunPower, vetro posteriore opalino bianco in vetrata isolante Sistema di fissaggio: Serramento KWp Installati: 30 kwp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

46 Eps srl Reggio Emilia Progetto: Copertura Progettista: EPS Engineering Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza con celle SunPower Sistema di fissaggio: silicone strutturale su sottostruttura in acciaio KWp Installati: 2.7 kwp KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

47 Verona Forum Verona Progetto: Facciata fotovoltaica Verona Forum Progettista: Ricerca di ENEL Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali con celle SunPower Sistema di fissaggio: struttura in acciaio KWp Installati: 20 KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

48 Sede Autobrennero A22 Trento Progetto: Copertura Nuovo Edificio COA / CAU e Polizia Stradale Trento Centro Soluzione: Vetri Fotovoltaici Strutturali stratificati di sicurezza in doppia camera Ug 0.6, opalino bianco Sistema di fissaggio: Serramento KWp Installati: kwp 16 KWH / Anno prodotti: Anno di Realizzazione:

49 ENERGYGLASS S.R.L. Consulenza e Progettazione Stabilimento Produttivo Via Domea 79, CANTU Como IT Tel: Fax CONTACT@ENERGYGLASS.EU