Fotovoltaico in architettura

Presentazione di Giorgio Raffellini, introduzione di Marco Sala, contributi di Francesco Cariello.

Fra le diverse tecnologie messe a punto per lo sfruttamento dell’energia solare, quella fotovoltaica è la più innovativa e promettente, a medio e lungo termine, in virtù delle sue caratteristiche di modularità, semplicità, affidabilità, ridotte esigenze di manutenzione ed in continuo progresso. L’integrazione strutturale, elettrica e architettonica dei sistemi fotovoltaici negli edifici, permette di ridurre in maniera consistente il costo degli impianti, per la parte relativa al generatore vero e proprio, che costituisce una parte rilevante dell’installazione.

A causa della continua crescita della popolazione mondiale e dei relativi fabbisogni, la problematica energetico-ambientale rappresenta negli ultimi anni uno degli argomenti di maggiore interesse, a livello tanto scientifico, quanto politico e sociale. I paesi industrializzati si trovano oggi a dover elaborare, improrogabilmente, delle soluzioni contro il progressivo degrado dell’ecosistema del pianeta, dovuto all’evoluzione intensiva delle attività umane.

Questo libro intende fornire un repertorio di soluzioni architettoniche e tipologiche per l’integrazione architettonica dell’energia fotovoltaica, oltre che un repertorio di prodotti, facili da installarsi, in modo da informare progettisti e tecnici del settore sulle possibilità che questa tecnologia offre. Nel solo settore edilizio, il fotovoltaico rappresenta, al giorno d’oggi, una tecnologia prossima alla maturità e caratterizzata da innumerevoli vantaggi che consistono: nel ridotto impatto ambientale, nella possibilità di produzione decentrata dell’elettricità direttamente nel luogo di utilizzo (con particolare riferimento alle utenze remote o isolate), nella modularità delle realizzazioni possibili (che possono variare la propria taglia da installazioni della potenza di pochi watt alle grandi centrali da alcuni megawatt). Presentazione: Energie rinnovabili e sostenibilità.

Indice:

PARTE PRIMA - La tecnologia fotovoltaica: funzionamento, dimensionamento e valutazioni economiche: Introduzione - I processi fisici - La luce - Funzionamento di una cella - Le caratteristiche elettriche della cella - I moduli -I materiali - Il Silicio - Policristallini a film sottile - Monocristallini a film sottile - Gli impianti fotovoltaici - Gli impianti connessi alla rete (Grid connected) - Gli impianti isolati (stand alone) - Componenti del sistema - Moduli e stringhe - Il B.O.S. e le strutture di supporto - Dimensionamento preliminare di un impianto - I dati solari - Analisi della superficie a disposizione - Analisi del fabbisogno elettrico - Calcolo della producibilità - Verifica del corretto accoppiamento delle stringhe di un campo fotovoltaico con il convertitore statico (inverter) - Analisi dell’investimento - Sistemi di incentivazione in Italia – Il conto energia - Il Fotovoltaico - Il decreto 28 Luglio 2005 - Tempi di ritorno – guadagni - Esempio di impianto < 20 kWp5 - Esempio di impianto da 30 kWp. - Benefici ambientali.
PARTE SECONDA - Il fotovoltaico per l’architettura, produzione e caratteristiche: Sviluppo storico dell’energia fotovoltaica - La tecnologia fotovoltaica - Scelta dei materiali FV per l’integrazione architettonica - La cella - Silicio monocristallino, policristallino e amorfo - Il processo produttivo delle celle FV - Celle ad elevato rendimento - Le celle fotovoltaiche semitrasparenti - Celle colorate - Film sottili -I moduli - Celle organiche.
PARTE TERZA - Tipologie di integrazione: Integrazione architettonica del fotovoltaico per la valorizzazione energetica delle aree Urbane - Integrazione architettonica fotovoltaica - Criteri di progettazione - Ubicazione dell’impianto fotovoltaico - Tecnologie solari passive integrate con sistemi fotovoltaici - Le tipologie architettoniche fotovoltaiche principali - Tecnologie di integrazione - Coperture inclinate e piane sovratetto - Lucernari - Coperture a shed e curve - Shed e altre soluzioni di illuminazione dalla copertura - Coperture curve - Sistemi integrati nelle facciate - Sistemi di schermatura - Elementi di rivestimento - Parapetti e fioriere - Pensiline - Il fotovoltaico integrato nell’arredo urbano.
PARTE QUARTA - Mercato e produzione: Il mercato fotovoltaico - Il mercato fotovoltaico mondiale - L’industria Internazionale per l’integrazione architettonica del FV - Il mercato italiano - La normativa vigente per le applicazioni fotovoltaiche - Regolamenti economico-fiscali riguardanti la vendita di energia elettrica - Designer fotovoltaici - La produzione - schedatura dei prodotti: Coperture fotovoltaiche - Moduli per facciata - Profili di sostegno per coperture inclinate - Schede progetti Realizzazioni e progetti di architetture integrate con sistemi FV: Insediamenti urbani - Edilizia residenziale - Edifici per uffici, Istituti finanziari e Hotel - Centri di ricerca e culturali, musei - Edifici scolastici, Biblioteche e Accademie - Edifici industriali, fieristici, commercio e Stazioni - Chiese, orologi, parcheggi e altre applicazioni. Programmi di simulazione energetica – Riferimenti bibliografici e weblink.

LUCIA CECCHERINI NELLI architetto, laureata presso la Facoltà di Architettura di Firenze nel 1988. Dal 1990 collabora all’attività didattica e di ricerca nel Dipartimento di Progettazione e dal 1992 nel Dipartimento di Tecnologie dell’Architettura e Design “Pierluigi Spadolini”, e con il Centro Interuniversitario Abita, dove svolge il dottorato di ricerca dal 2000 in Tecnologia dell’Architettura. L’attività di ricerca è volta principalmente alle tecnologie innovative e il risparmio energetico negli edifici, ed in tale ambito è autrice di diverse pubblicazioni.