Energia solare nel Mediterraneo e fotovoltaico architettonicamente integrato
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Energia Solare nelle città del Mediterraneo
e l’integrazione architettonica del PV
Giuseppe Desogus
Università di Cagliari
Cosa è
l’energia solare?
Energia solare: sistemi attivi
Composizione di un pannello FV
Dettaglio di una cella al silicio
Propagazione della radiazione solare
Come è composto l’impianto fotovoltaico?
Energia solare: Schema di un impianto PV e connessione alla rete
Schema di impianto PV con sistema di monitoraggio
Energia solare: sistemi attivi
Sistema Schüco Solar
Energia solare: sistemi attivi
Amersfoort (NL) Casa con tetto fotovoltaico (D)
Solar in low-energy design
Fotovoltaico integrato nelle coperture
Integrazione del fotovoltaico in facciata
BEST Practice
Caserma dei Vigili del Fuoco - Olanda
Integrazione del fotovoltaico in facciata
BEST Practice
Caserma dei Vigili del Fuoco - Olanda
Integrazione del fotovoltaico in facciata
Integrazione del fotovoltaico in facciata
Pannelli opachi
Integrazione del fotovoltaico in facciata
Pannelli trasparenti – vetro/vetro
Biblioteca Matarò – Spagna
Integrazione del fotovoltaico in facciata
Dettagli - Pannelli trasparenti – vetro/vetro
Schott Solar Facade
Integrazione del fotovoltaico in facciata
BEST Practice
Integrazione del fotovoltaico in facciata
BEST Practice
Integrazione del fotovoltaico in facciata
BEST Practice
EsempiEdificio sperimentale ICT Lucca
EsempiEdificio sperimentale ICT Lucca
Integrazione dei
moduli PV
semitrasparenti in
copertura
EsempiEdificio sperimentale ICT Lucca
Sistema innovativo di facciata dinamica con integrazione di PV
Sistemi PV frangisole
Sistemi PV frangisole
Sistemi PV frangisole Esempi
EsempiOspedale Meyer Firenze
EsempiOspedale Meyer Firenze
EsempiOspedale Meyer Firenze
EsempiOspedale Meyer Firenze
EsempiOspedale Meyer Firenze
EsempiOspedale Meyer Firenze
EsempiEdificio sperimentale Solar Decatlon Berlino
EsempiEdificio sperimentale Solar Decatlon Berlino
EsempiEdificio sperimentale Solar Decatlon Berlino
Componenti innovativi
Gli sforzi in atto per ridurre i consumi energetici degli edifici (per primi quelli a
destinazione terziaria) portano allo sviluppo di nuovi componenti da integrare
nell’involucro, quali sottofinestra ventilanti, brise soleil fotovoltaici, ecc.
PROGETTI PILOTA
• PP3: CEEBA (Confederation of Egyptian European
Business Associations) - Egypt
• PP4: IRI (Industrial Research Institute) - Lebanon
• PP5: RSS (The Royal Scientific Society)- Jordan
• PP6: CCI Tunis (Chamber of Commerce and Industry of
Tunis) - Tunisia
• PP7: RAS (Regione Autonoma della Sardegna) - Italy
The Partners involved in the designing and installation of BIPV plants are as
follows:
PARTNERS
LOCATION
• The building is located in the Egyptian city of Alexandria
near the Raml Station.
• It was constructed in 1922.
• The building restoration was done by Prof. Dr. Hesham
Seoudi, dean of the faculty of Fine Arts . He is still the
advisor for the building at the Arab Contractors Maintenance
and Restorationof Palaces and Monuments Department
CEEBA - Egypt
THE PROJECT
• It is foreseen that the PV will be integrated in the building
such that it forms an integral part of the building such
as intercepting the direct heat radiation on the roof.
• It is anticipated that the integration will primarily be on
parts of the building roof i.e. the pediment (1) and the
meeting room roof (2).
• The combined area of (1) and (2) is approximately 246
m², with an estimatedpower of 20kWp.
• It is foreseen that the PV will intercept the direct heat
radiation on the roof, hence reducing the cooling loads
in the meeting room.
CEEBA - Egypt
(1)
(2)
LOCATION
The buildingchosen is IndustrialResearch Building - IRI
• Lebanese institution for studies, industrial research and
scientific testing and analysis.
• IRI is a not-for-profit institution located in the Lebanese
UniversityCampus .
• An existing PV roof plant is already present on the roof of
the building.
IRI - Lebanon
THE PROJECT
The integration options concerns the southern façade of the building
• Replacement of part of the glass windows by PV (1).
• Replacement of steel overhangs by PV (2).
• Integration in the louvered covered wall - roof technical rooms level (3).
• The installed capacity will be at least 17 kWp .
• Estimation of the energy produce will depend on the type of integration and the PV technology
adopted.
IRI - Lebanon
(3)(2)
(1)
LOCATION
• The building chosen is the University of Jordan-Aqaba
(JU) building, located in the Jordan city ofAqaba .
• A 17kWp BIPV system will be installed on the
skylight of the University of JU.
RSS - Jordan
THE PROJECT
• The PV will be integrated in the building such as in
substitution of the existing Skylights and bricks at the
First Floor.
• The total area of the 3 skylight is approximately 204 m²,
with the extra area of the bricksavailable.
• The total estimatedpower is around17 kWp.
RSS - JORDAN
LOCATION
• The building is located in the city ofTunis
• .It is owned by the Centre National de Formation de
Formateures etd’Ingénieriede Formation (CENAFFIF) in
• The centre is a training structure and has 314 MWh/year
electricityenergy consumption.
• The building is one floor ground locatedbuilding.
CCIT - Tunisia
THE PROJECT
• The area available is on the flat roof top of some
building.
• The estimated BIPV power will be around 20kWp.
• The BIPV technique is still under study.
CCIT - Tunisia
Edificio AREA - Cagliari Via Cesare Battisti
1
PROGETTO PILOTA
PALAZZO “AREA” VIA CESARE BATTISTI
L’edificio presenta una pianta articolata, nata dall’incrocio di due quadrati principali destinati ad uffici e altri due di dimensioni minori che ospitano i vani scala. Il primo corpo di uffici si sviluppa su tre piani, ognuno dei quali arretrato sul fronte rispetto al sottostante, con un’inclinazione di quasi 45° rispetto al Sud, che consente una esposizione ottimale alla radiazione solare dei due fronti SE-SO. Anche il corpo a torre degli uffici, e i due corpi a torre dei vani scala, presentano due fronti SE e SO ottimamente esposti alla radiazione solare e senza ostruzioni.
Tutti i fronti SE –SO (sul parcheggio esterno ed interno all’edificio) non presentano ostruzioni e ombreggiamenti propri o portati.
L’ipotesi progettuale prevede sia l’integrazione architettonica di moduli FV vetro/vetro semitrasparenti, con funzione di schermatura solare, installati con staffe ancorate al setto murario sul corpo degli uffici; sia l’integrazione di pannelli opachi in sostituzione del rivestimento della torre delle scale.
Considerando l’integrazione di pannelli FV (profondità della schermatura variabile tra 25- 35 cm), si propongono scenari diversi di integrazione che consentono di realizzare impianti con potenza di picco di circa 20 kWp.
In rosso sono evidenziate le superfici potenziali per l’integrazione del fotovoltaico
2
Dati dell’edificio
Denominazione AREA Azienda Regionale per l’Edilizia Abitativa
Indirizzo Via Cesare Battisti - Cagliari
Uso principale Uffici
Anno costruzione
Fabbisogno energetico (kWh/anno)
Struttura portante /involucro
Superficie disponibile per integrazione FV
Facciata
Orientamento ottimale SE - SO
Area /sviluppo lineare facciata 85 ml per le schermature e 50 mq sulla torre
Esposizione alla radiazione solare eccellente
Presenza di ostruzioni / ombreggiamento
Nessuno
Ipotesi A. Prospetto SO Integrazione del PV sulla torre e come schermature solari
ITALIA
Referente AREA : dott.ssa Paola Ninniri
PROGETTO PILOTAEdificio AREA Via Cesare Battisti
PROGETTO PILOTAEdificio AREA Via Cesare Battisti
PROGETTO PILOTAEdificio AREA Via Cesare Battisti
PROGETTO PILOTAEdificio AREA Via Cesare Battisti
PROGETTO PILOTAEdificio AREA Via Cesare Battisti
PROGETTO PILOTAEdificio AREA Via Cesare Battisti
Prospetto Sud-Ovest
PROGETTO PILOTAEdificio AREA Via Cesare Battisti
Particolari tecnologici
PROGETTO PILOTAEdificio AREA Via Cesare Battisti
9
Ipotesi dimensionamento di massima dell’impianto Sistema Fotovoltaico: Schermature solari + pannelli opachi Tipologia 1: vetro/vetro semitrasparente - Schermature mobili (possibile integrazione di
sistema di inseguimento solare stagionale) Celle FV: monocristallino (15x15 mm) Superficie FV: 250 ml totali Dimensione pannello: 405x2000 mm Potenza pannello: 75 Wp N°. pannelli installabili: 125 Potenza Impianto FV: 10 kWp Tipologia 2: Pannelli opachi integrati in facciata (in sostituzione del rivestimento della torre) Celle FV: monocristallino (15x15 mm) Superficie FV: 120 mq Dimensione pannello: 810x2000 mm Potenza pannello: 150 Wp N°. pannelli installabili: 74 Potenza Impianto FV: 11 kWp Stima Costo impianto FV integrato : 100 .000 € N.B. si può prevedere un impianto più esteso di Tipologia 2, preferendo l’integrazione dei pannelli fotovoltaici su due lati (SE-SO) di entrambe le torri, per una superficie totale di 250 mq e un impianto di circa 22 kWp.
PROGETTO PILOTAEdificio AREA Via Cesare Battisti