Nella città del domani, le facciate si muovono per catturare la luce del sole: i pannelli solari dinamici rivoluzioneranno la fisionomia degli edifici e dei loro consumi energetici, migliorando la qualità della vita dei loro abitanti.
L’ombreggiatura dinamica
Che l’energia solare sia la speranza del futuro, ci sono pochi dubbi: la tecnologia nel campo del fotovoltaico di anno in anno perfeziona prodotti e strumenti per rendere il mondo un posto più vivibile, fornendo all’uomo tutta l’energia di cui ha bisogno senza distruggere l’ambiente.
E se da un lato le performance delle celle solari abbattono di mese in mese limiti di efficienza e di dimensioni, gli architetti e gli ingegneri mettono a punto nuove soluzioni esteticamente belle e funzionalmente vantaggiose, perseguendo l’obiettivo della bioedilizia integrata.
L’ombreggiatura adattativa, che si basa sull’utilizzo di pannelli solari dinamici, è una delle frontiere più sondate nel campo dell’edilizia, sempre più alla ricerca di involucri “intelligenti”, capaci di adattarsi all’ambiente circostante, caratteristica ideale per lo sviluppo delle smart cities progettate secondo la logica dell’economia circolare e dell’ecosostenibilità.
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Come funzionano i pannelli solari dinamici
Le facciate solari degli edifici con fotovoltaico integrato si presentano come rivestite da “squame”, i pannelli solari dinamici, in grado di muoversi e inclinarsi a seconda delle esigenze sia degli utenti che delle condizioni meteo.
Grazie a un sistema computazionale e parametrico, a una rete di sensori di monitoraggio, all’analisi dei dati che tiene in considerazione la nuvolosità, il vento e gli agenti atmosferici, il controllo adattativo dell’ombreggiatura delle superfici, sia orizzontali che verticali, permette di tenere sotto osservazione in ogni istante l’apporto di luce e calore che colpisce l’edificio, modificando automaticamente l’inclinazione e l’esposizione dei pannelli solari dinamici di cui è composta.
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A cosa servono i pannelli solari dinamici?
Lo scopo primario dell’ombreggiatura dinamica adattativa è quella di regolare il bilancio energetico degli edifici che la presentano, durante tutto l’anno, sia allo scopo di raffreddare gli ambienti interni che a riscaldarli.
In sostituzione o in affiancamento dei moderni sistemi di isolamento termico, i pannelli solari dinamici non solo contribuiscono significativamente alla produzione di corrente elettrica da sfruttare per l’illuminazione e l’alimentazione dell’edificio, ma anche e soprattutto a regolare la quantità di luce e calore che arriva al suo interno.
Sfruttando la possibilità di inclinare le superfici in funzione della radiazione solare, infatti, i pannelli solari dinamici possono “inseguire” meglio l’irradiazione nei mesi meno soleggiati, ma anche fornire ombra e ristoro all’interno degli ambienti durante i mesi estivi.
Se ad esempio la giornata è uggiosa e coperta, i pannelli solari si disporranno in modo da far passare quanta più luce naturale possibile attraverso le aperture, mentre in caso di grande calura e sole possono chiudersi a schermare la radiazione.
Un ottimo modo per sfruttare le risorse ambientali riducendo i costi di riscaldamento o raffrescamento delle stanze!
Fotovoltaico integrato, alcuni esempi
La sfida architettonica del fotovoltaico integrato ha già trovato alcune felici soluzioni in giro per il mondo.
Dalla scuola danese Copenhagen Internationa School, l’edificio con la più grande facciata fotovoltaica colorata esistente, con i suoi 12.000 pannelli verdi in grado di produrre 300MWh all’anno – l’equivalente dell’energia necessaria a soddisfare il fabbisogno di 70 appartamenti unifamiliari – al campus di Hönggerberg dove è stata sperimentata la facciata adattativa sviluppata dalla ETH di Zurigo.
In Germania, Arkol ha testato un collettore a striscia per le porzioni di facciata opaca e una tenda solare per le finestre: l’obiettivo è quello di sfruttare al massimo la radiazione solare termica per regolare le temperature all’interno degli spazi abitativi.
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