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1 Pannelli fotovoltaici BIPV 2012

2 BIPV Una risposta alla crisi energetica è la progettazione e la costruzione di edifici integrati con pannelli fotovoltaici. Nel 21 secolo gli edifici fotovoltaici rappresentano la più sofistica applicazione dei pannelli per la produzione di energia. L architettura deve considerare le caratteristiche tecnologiche ed estetiche della tecnologia fotovoltaica. Valutando la richiesta di luce solare, il colore. la consistenza e struttura, i moduli diventano una componente organica dell edificio creando affetti visivi stupefacenti. LE TIPOLOGIE E CARATTERISTICHE DEI PANNELLI FOTOVOLTAICI I pannelli fotovoltaici attualmente utilizzati nel BIPV sono di tre tipologie di celle: (1) silicio monocristallino (2) silicio policristallino (3) silicio amorfo Attualmente vengono considerati BIPV 2 tipi si pannello: a) Vetro + celle + vetro b) Vetro + celle + supporto opaco (pannello classico o tegola) Il tipo a) viene utilizzato quando si vuole anche illuminare la parte interna dell edificio e usando celle adatte avere un aumento di efficienza. Il tipo b) viene utilizzato per tetti e pareti. CONSIDERAZIONI IN PROGETTAZIONE Durante la fase di progettazione, sia la tecnica che l estetica del modulo fotovoltaico devono essere considerati per giungere ad una soddisfacente integrazione del PV nell edificio. Il problema centrale della progettazione di un edilizia fotovoltaica è come far fronte alla contraddizione tra modulo ed estetica architettonica. L'obiettivo primario del sistema fotovoltaico è quello di rendere l impianto ottimale con un orientamento che possa massimizzare la quantità di energia. Ma è difficile raggiungere il punto più alto dell'obiettivo a causa dei costi di costruzione, controllo o- rientamento estetica architettonica, ecc. Pertanto è importante trovare il punto di equilibrio tra tecnologia e estetica. Nella progettazione di facciate è basilare considerare il modulo come un elemento architettonico indispensabile, solamente così si può ottenere un integrazione che renda l edificio esteticamente interessante e bello. Il colore del pannello deve essere in armonia con le altre parti della costruzione, tenendo presente che è il componente che attira di più l attenzione e che ha effetti imprevedibili di colore riflessione e trasparenza al variare dell esposizione alla luce solare. Nella scelta della tipologia dei pannelli per dimensioni e scala occorre considerare sia le dimensioni e caratteristiche dell edificio che l ambiente circostante attuale o storico. Se la costruzione è moderna si possono usare moduli in dimensioni standard, in caso di recupero o restauro è consigliabile l uso di piastrelle o tegole fotovoltaiche.

3 Cella mono cristallino semitrasparente Tipi di celle Specifica: 125x125 Color: bronzo Transmittanza: 10% Efficienza: 13,8%Wp Potenza generata: 2wp Le celle semitrasparenti si usano normalmente per facciate continue a volte in accoppiamento con amorfo translucido. Cella mono cristallino bifacciale Specifica: 125x125 bifacciale Colore: blu scuro Potenza generata: 2,05Wp2,38Wp fronte /14,41Wp-1,78Wp retro- Efficienza:13,8%-16% fronte/ 9,5%12% retro La produzione di energia elettrica è da 10% al 50% maggiore di un modulo BIPV a singola faccia di ugual potenza Cella mono cristallino alta efficienza Colore blu scuro Potenza generata 3,13Wp Specifica 125x125 Efficienza:21% Le barre dei poli positivo e negativo sono posizionati sul retro della cella ad alta efficienza, non compaiono quindi le classiche linee color argento dando così un aspetto uniforme Cella mono cristallino Colore blu scuro Potenza generata 2,23Wp-2,83Wp Specifica 125x125 Efficienza:15%-19% La cella monocristallina ha un colore uniforma ed è adatto ad aree soleggiate Cella poli cristallino Colore blu Potenza generata 3,41Wp-4,14Wp Specifica 156x156 Efficienza:14%-17% Da un aspetto particolare agli edifici ed è adatto ad aree soleggiate Colori La scelta del colore nel modulo BIPV è un fattore molto importante nella progettazione dell architettura. C è una vasta scelta di colori da soddisfare le diverse esigenze architettoniche. Si prega di notare che i colori chiari abbassano l efficienza del modulo. Amorfo L efficienza del pannello in amorfo è tra il 6% e il 9%; il colore normalmente è bruno e translucido. Il pannello in amorfo è consigliato per le aree a bassa.

4 Elementi di progettazione del modulo G-valore del modulo Il valore G è definito sulla base della struttura delle celle solari nel modulo. Esso misura la quota di energia solare trasmessa dall esterno all interno. Tipo di vetro Vetro temprato Rapporto copertura celle area modulo Valore G Trasmittanza 90% 15% 10% 80% 20% 20% 75% 22% 25% 70% 24% 30% 60% 29% 40% 50% 34% 50% 40% 39% 60% 30% 44% 70% Spessore Valore di resistenza progettato Resistenza della superficie Resistenza ai bordi 5mm 12mm 84,0N/mm 2 58,8N/mm 2 15mm 19mm 72,0N/mm 2 50,4N/mm 2 MODULO 4 PVB film 3 Celle 2 PVB film 1 vetro 5 vetro Normalmente il modulo è costruito in base alle esigenze del cliente e le dimensioni possono variare dal 300 x 300mm a 2300mm x 3600mm

5 TIPOLOGIE DEI VETRI POSTERIORI Il vetro posteriore può essere personalizzato secondo le esigenze architettoniche e di trasparenza TIPOLOGIE DI CONNESSIONE Le caratteristiche basi delle scatole di collegamento sono: trattamento anti-invecchiamento resistenza ai raggi UV resistenza elettrica 1000V grado di protezione IP65 temperatura di esercizio da -40 C a +85 C Il tipo e il posizionamento vengono stabiliti in base al tipo di modulo e al progetto di installazione.

6 TIPI PARTICOLARI DI MODULO Curvo doppio vetro Doppio vetro isolato Modulo: vetro + PVB + celle + vetro + aria + vetro Dimensioni: min 300*300 max 2300*2500 Spessore (3,2-10mm vetro + PVB +celle + 3,2-10 mm vetro +A/ 6/10 /12/16 mm aria + vetro Potenza: 60w/m 2 130w/m 2 Trasmittanza: 50% - 10% Doppio vetro con tubo raffreddamento Modulo: Vetro + PVB + celle + PVB + vetro Dimensioni: Min. lunghezza arco 600 x 400mm Max. lunghezza arco 2500x2500mm Raggio curvatura da 3 a 22m Spessore: 3,2-10mm vetro + PVB celle +3,2-10mm vetro Potenza: 50w/m 2-110w/m 2 Trasmittanza: 30%-70% La curvatura è ottenuta dopo calcolo della trasmittanza richiesta.. Modulo: vetro + PVB + celle + vetro + aria tubo raffreddamento + vetro Dimensioni: min 300*300 max 2300*2500 Spessore (3,2-10mm vetro + PVB +celle + 3,2-10 mm vetro +A/12/16 mm aria + vetro Potenza e trasmittanza: 60w/m 2 130w/m 2 (50% - 10% trasmittanza) La temperatura ottimale di lavoro del pannello è di circa 25 C. Per ogni grado di aumento della temperatura ( sopra i 25 C) il tasso di produzione di energia elettrica diminuisce dello 0,4%. Si consiglia pertanto l utilizzo di un tubo da 8-10mm di diametro nella camera d aria per la dissipazione del calore a mezzo dell acqua.

7 DATI TECNICI MODULI BIPV A DOPPIO VETRO Modulo: vetro+pvb+celle+pvb+vetro Dimensioni: min 300x300m max 2300x3600mm Tipo di vetro: vetro temperato / vetro rafforzato a caldo /vetro temprato chimicalmente Tipo modulo: BIPV piano, curvo,isolato Spessore vetro: 3,2, 5, 6, 8, 10mm Tipo celle: mono poly cristallino a- morfo Colore celle: blu, bronzo, grigio, nero, rosso e altri colori a richiesta. Dimensioni celle: cristallino 125x125mm semitrasparenti 146x156 mm Amorfo 1400x1100, 2500x2240 Vetro frontale: vetro a basso contenuto di ferro Colore vetro retro: blu, bronzo, oro, verde o altri colori a richiesta, Trasmittanza modulo cristallino standard: 5%, 10%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 50% Trasmittanza modulo amorfo standard: 10%, 20%, opaco Connessione: sul retro o sul bordo Potenza modulo cristallino: 150w/m 2 (trasmittanza 5%), 140w/m 2 (trasmittanza 10%), 130w/m 2 (trasmittanza 20%), 120w/m 2 (trasmittanza 25%), 110w/m 2 (trasmittanza 30%), 100w/m 2 (trasmittanza 35%), 90w/m 2 (trasmittanza 40%), 80w/m 2 (trasmittanza 50%) Voltaggio sistema: max 1000V Certificazioni: IEC61215, IEC 61730, GB/T Metodi di supporto e fissaggio: a punti, telaio nascosto, telaio semi-nascosto, telaio a vista Altre funzioni: protezione di sicurezza, anti collisione, anti esplosione,anti abbagliamento, resistenza al fuoco, frangisole, isolamento acustico.

8 ESEMPI DI INSTALLAZIONE DI PANNELLI BIPV Tetto semitrasparente totale area: 93m 2 (2,86m 2 /pannello x 30 panelli) potenza generata: 6.7kw metrodo di fissaggio: telaio seminascosto modulo semi-trasparente cristallino bipv formato del modulo: doppio vetro laminato pvb, 125x125mm celle cristallino semi - trasparente modulo: 8mm vetro + pvb + celle + 8 mm vetro area: 2,86m 2 /panello (2150mm x 1333mm) potenza generata: 224wp trasmittanza del modulo: 25% tipo cella: 125x125mm semi-trasparente monocristalline (10% trasmittanza) totale area: 106m 2 (1,63m 2 /pannello x 65 pannelli) potenza generata: 8,4Kw supporto e fissaggio: telaio a vista modulo cristallino bipv formato del modulo: doppio vetro laminato pvb, 125x125mm celle cristallino modulo: 6mm vetro + pvb + celle + 8 mm vetro area: 2,50m 2 /panello (1400mm x 1170mm) potenza generata: 122wp trasmittanza del modulo: 70% tipo cella: 125x125mm monocristallino formato del modulo: doppio vetro laminato pvb, 156x156mm celle cristallino modulo: 8mm vetro + pvb + celle + 8 mm vetro area: 1,63m 2 /panello (1400mm x 1170mm) potenza generata: 129wp trasmittanza del modulo: 50% tipo cella: 156x156mm policristallino

9 Facciate totale area: 360m 2 (1,54m 2 /pannello x 234 pannelli) potenza generata: 17,6Kw supporto e fissaggio: telaio nascoto modulo amorfo bipv formato del modulo: doppio vetro laminato pvb, amorfo modulo: 6mm vetro a basso tenore di ferro + pvb + celle + 6 mm vetro area: 1,54m 2 /panello (1400mm x 1100mm) potenza generata: 75wp trasmittanza del modulo: opaco tipo cella: amorfo Frangisole totale area: 50m 2 (1,24m 2 /pannello x 40 pannelli) potenza generata: 4,8Kw supporto e fissaggio: a punti modulo cristallino bipv formato del modulo: doppio vetro laminato pvb, 125x125mm celle cristallino modulo: 6mm vetro a basso tenore di ferro + pvb + celle + 6 mm vetro area: 0,50m 2 /panello (1300mm x 380mm) potenza generata: 45wp trasmittanza del modulo: 45% tipo cella: 125x125mm monocristallino 125x125 monocristallino 156x156 policristallino formato del modulo: doppio vetro laminato pvb, 156x156mm celle cristallino modulo: 6mm vetro a basso tenore di ferro + pvb + celle + 6 mm vetro area: 0,88m 2 /panello (2200mm x 400mm) potenza generata: 72wp trasmittanza del modulo: 50% tipo cella: 156x156mm policristallino

10 Pavimenti totale area: 34m 2 (2,08m 2 /pannello x 16 pannelli) potenza generata: 4,8Kw supporto e fissaggio: telaio nascosto modulo cristallino bipv formato del modulo: doppio vetro laminato pvb, 125x125mm celle cristallino modulo: 8mm vetro a basso tenore di ferro + pvb + celle + 15 mm vetro formato del modulo: doppio vetro laminato pvb, 156x156mm celle cristallino modulo: 8mm vetro a basso tenore di ferro + pvb + celle + 15 mm vetro Balconate t otal area: 20m 2 (2.0m 2 /pane x 10 panes) potenza generata: 2.4kw support efissaggio: telaio a vista modulo: doppio vetro laminato PVB celle 125x125 bifacciali area: 2,8m 2 /panello (2150mm x 1300mm) potenza generata: 390wp transmittanza del modulo: 15% tipo cella: 125x125mm monocristallino bifacciale Progetti

11 b Qingdao VERSOEST International Tegole La produzione di tegole fotovoltaiche sta crescendo con ottimi risultati per potenza ed energia prodotta. La tegola rispetto al pannello normale o BIPV ha il vantaggio di integrarsi meglio nel restauro si edifici o quartieri storici, offrendo al progettista ottime alternative nel rispetto degli stili. Tegola solare e ardesia 6/5M15-T 8/5M20-T 12/5M30-T Informazioni base Potenza massima (Pmax) 15,0W 20,0W 30,0W Tensione a massima potenza (Vmp) 3,10V 4,13V 6,20V Corrente a massima potenza (Imp) 4,84A 4,84A 4,84A Tensione apertura circuito (Voc) 3,72V 4,96V 7,44V Corrente di corto circuito (Isc) 5,24A 5,24A 5,24A Tolleranza 0 ~ +10% Celle tipo 125 mono Numero celle Peso 4,0Kg 5,0Kg 6,0Kg Dimensioni a x b 400x718 mm 527x718mm 527x972 mm Coefficienti temperatura Potenza (Pmax) -0,48%/ C Corrente (Isc) 0,34%/ C Voltaggio (Voc) -0,037%/ C a

12 Tegola solare stampata Questo tipo di tegola è costituita da un supporto stampato in acciaio e ghiaia naturale. La zincatura, che protegge il metallo in ogni sua parte, e l uso di collanti non tossici e di alta qualità per lo strato in pietra di colore naturale, garantiscono un eccellente resistenza alla corrosione e una lunga durata. Grazie ad un peso che è 1/6 delle tegole in cemento facilita il trasporto e la messa in opera. Oltre a contribuire alla solidità della struttura del tetto contribuisce alla sicurezza e all efficienza dell edificio essendo impermeabile, resistente al vento, alla grandine, alle piogge torrenziali, al fuoco e al terremoto. 14/6P-T Informazioni base Potenza massima (Pmax) 55Wp Tensione a massima potenza (Vmp) 7,1V Corrente a massima potenza (Imp) 7,746A Tensione apertura circuito (Voc) 8,9V Corrente di corto circuito (Isc) 8,239A Celle cristallino tipo 156 poli Numero celle 14 Dimensioni tegola 1340x420mm Dimensione esposta 1280x370mm Passo 22,5 Superficie coperta 3PV/m 2 Peso 7,0Kg Colori Terracotta, marrone, verde oliva, caffè, verde, teak, grigio argento