Progettare ed installare un impianto fotovoltaico - Enea

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115 Appendice A. Fotovoltaico e architettura Nel caso in cui la geometria o la struttura dell’edificio comportino ombre sul campo fotovoltaico, e questa condizione non possa essere evitata, dovrà essere adottato un design elettrico appropriato oppure si dovrà ricorrere all’impiego di celle o moduli non attivi elettricamente. Figura A.7 Ombreggiamento del campo fotovoltaico Nelle immagini che seguono sono mostrati due esempi di integrazione del fotovoltaico in architettura ben riusciti da un punto di vista di composizione architettonica e di valenza estetica, che presentano, però, effetti di “self-shading” dovuto alla loro geometria. In figura A.8 è mostrato un edificio realizzato nel 1998 in Germania, che ospita un Centro per l’Innovazione e le Nuove Tecnologie. Figura A.8 Centro per l’Innovazione e le Nuove Tecnologie (Germania)
116 Progettare ed installare un impianto fotovoltaico Nella composizione dell’edificio e nell’articolazione degli spazi un ruolo fondamentale è giocato dalla luce; per tale motivo gli architetti Eisele & Partner hanno adottato per il fronte meridionale la soluzione di un prospetto concepito come uno schermo che ottimizza l’uso della luce solare mediante l’impiego di schermature fotovoltaiche 6 . In figura A.9 è mostrato il Centro per le arti ed i media di Karlsruhe, realizzato in una ex fabbrica di armi e munizioni costruita nel 1915. L’atrio di ingresso di tale edificio è caratterizzato dalla presenza di un grande lucernario di copertura fotovoltaico; la potenza nominale installata è pari a 7 kW p . Nonostante si possa notare una buona armonia tra le forme dell’edifico storico ed il sistema fotovoltaico, l’impianto funziona male a causa dell’ombreggiamento prodotto sui moduli dallo stesso corpo dell’edificio, che presenta una struttura a corte. Figura A.9 Centro per le arti e i media di Karlsruhe (Germania) Effetti della temperatura L’efficienza di conversione delle celle fotovoltaica decresce all’aumentare della temperatura, a causa delle caratteristiche fisiche dei semiconduttori. Per le celle in silicio cristallino l’efficienza diminuisce linearmente all’incirca dello 0,4% per ogni grado di aumento della temperatura, mentre tale effetto è circa fino a due volte inferiore (secondo i processi di produzione adoperati) nel caso del silicio amorfo, come illustrato dal grafico seguente (figura A.10). L’effetto della temperatura non comporta conseguenze valutabili esclusivamente nella perdita di efficienza di conversione delle celle, ma può produrre effetti negativi anche sul comfort degli ambienti il cui involucro comprende i moduli fotovoltaici, integrati nei componenti edili. L’energia dispersa dalle celle fotovoltaiche durante il processo di conversione, infatti, se non dissipata mediante opportuni sistemi di ventilazione, viene trasmessa mediante scambi termici agli ambienti confinati attraverso l’involucro, causando un sensibile innalzamento della temperatura interna degli ambienti stessi. Per tali motivi è consigliabile progettare i sistemi fotovoltaici in modo che avvenga una ventilazione della superficie posteriore dei moduli (figura A.11), ottenuta mediante sistemi a differente
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