Energia solare nel Mediterraneo e fotovoltaico architettonicamente integrato

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


Sistema Schüco Solar


Amersfoort (NL) Casa con tetto fotovoltaico (D)

Solar in low-energy design

File Friburgo/Hastings_SolarUseInLowEnergyDesign.pdf

Fotovoltaico integrato nelle coperture

Integrazione del fotovoltaico in facciata

BEST Practice

Caserma dei Vigili del Fuoco - Olanda


Pannelli opachi


Pannelli trasparenti – vetro/vetro

Biblioteca Matarò – Spagna


Dettagli - Pannelli trasparenti – vetro/vetro

Schott Solar Facade


BEST Practice


BEST Practice

EsempiEdificio sperimentale ICT Lucca


Integrazione dei

moduli PV

semitrasparenti in

copertura


Sistema innovativo di facciata dinamica con integrazione di PV

Sistemi PV frangisole

Sistemi PV frangisole Esempi

EsempiOspedale Meyer Firenze

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

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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

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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

Prospetto Sud-Ovest


Particolari tecnologici


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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.


Energia solare nel Mediterraneo e fotovoltaico architettonicamente integrato

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