I pannelli fotovoltaici sviluppati all'ETH di Zurigo combinano produzione di energia con ombreggiatura intelligente permettendo di raggiungere un bilancio energetico positivo
Realizzato un nuovo sistema di facciate solari adattative
(Rinnovabili.it) – Nuovi passi avanti per il fotovoltaico integrato in edilizia. I ricercatori dell’ETH di Zurigo hanno messo a punto un nuovo modello di facciate solari in grado di rispondere in maniera automatizzata alle condizioni meteo e aumentare la produzione solare. La fusione dei moduli fotovoltaici nella struttura architettonica non costituisce più una novità: negli ultimi anni il settore ha sperimento una serie di soluzioni in grado fondere la tecnologia fotovoltaica con pareti, vetri e mattoni dell’edificio (leggi anche Pelli solari per gli edifici, il fv integrato può salvare le città europee). Le nuove facciate solari realizzate dall’Università svizzera offrono tuttavia un elemento in più. Il sistema, infatti, utilizza pannelli fotovoltaici mobili per generare elettricità e allo stesso tempo consentire la giusta quantità di sole o ombra ai locali interni.
Nel dettaglio, Arno Schlüter, professore di architettura e sistemi di costruzione, e il suo gruppo, hanno sviluppato una facciata solare adattativa in grado di rispondere in tempo reale alle condizioni meteorologiche e alle esigenze degli utenti. L’obiettivo? Regolare il bilancio energetico degli spazi in modo da produrre più energia di quanta se ne consumi nel corso dell’anno.
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L’impianto comprende schiere di pannelli solari mobili montati su una rete di cavi d’acciaio leggeri. Questi sono controllati individualmente e spostati verticalmente e orizzontalmente da un morbido elemento robotico. La combinazione di materiali morbidi che cambiano la loro forma sotto pressione e un rigido giunto a U consente loro di bloccarsi in posizione per resistere efficacemente alle intemperie. Gli scienziati hanno testato le nuove facciate solari attraverso la creazione di alcuni prototipi installati presso il campus di Hönggerberg. Gli esperimento hanno mostrato che i moduli mobili sono in grado di raccogliere circa il 50 per cento in più di energia rispetto ai pannelli statici montati sua una parete dell’edificio.
Non solo: sono anche in grado di regolare quanta luce e calore arrivi all’involucro, modificando così il clima interno. Un algoritmo di apprendimento adattivo controlla il movimento dei pannelli in modo che la produzione energetica e il miglior confort interno si traducano in un minor consumo di energia. I risultati migliori sono stati ottenuti dalle simulazioni per un ufficio in una zona temperata, ad esempio a Zurigo. In questo scenario, dove lo spazio richiede sia riscaldamento che raffreddamento durante tutto l’anno, la facciata ha prodotto il 115 per cento dell’energia necessaria per un clima interno confortevole. I risultati dello studio sono stati pubblicati ad agosto su Nature Energy (testo in inglese).
