EDILOGuida rapida alle tegole solari

Le tegole fotovoltaiche sono degli elementi che posseggono tutte le caratteristiche intrinseche delle normali tegole, aggiungendo anche uno strato di piccoli pannelli solari per la conversione dei raggi del sole in energia pulita. Si tratta di una soluzione particolarmente apprezzata da chi vorrebbe installare un impianto fotovoltaico, ma senza per questo rovinare l’estetica della casa.

Sebbene di recente produzione (2005) le tegole solari possono rappresentare per l’immediato futuro una delle alternative più interessanti per la produzione di energia elettrica e termica con il sole come fonte di energia, con tutti i vantaggi che ne derivano.

L’elettricità viene prodotta grazie alla luce, non necessariamente dalla pura radiazione solare, quindi sono in grado di produrre energia elettrica anche laddove il clima sia nuvoloso o comunque non propriamente solare.

Tipi di tegole fotovoltaiche

Le tegole fotovoltaiche più comuni sono:

– tegole fotovoltaiche marsigliesi 

Possono essere fabbricate sia in laterizio (soprattutto cotto) sia in plastica. Hanno la tipica forma della tegola marsigliese e la parte centrale piana è ricoperta da materiale fotovoltaico.

– Tegole fotovoltaiche portoghesi 

Fabbricate in cotto o plastica e lo strato fotovoltaico è disposto sulla superficie piana della tegola. La tegola fotovoltaico portoghese conserva la classica forma delle tegole portoghesi.

– Coppi fotovoltaici

Prodotte in cotto che, all’occorrenza, può anche essere anticato (antichizzato) così da rispettare l’estetica di alcuni borghi italiani. Al contrario delle tegole marsigliesi e portoghesi, i coppi non hanno una superficie piana, per questo il materiale fotovoltaico è posto su lastre flessibili in grado di incurvarsi per seguire la classica forma del coppo.

– Tegole fotovoltaiche trasparenti

Una tegola fotovoltaica trasparente lascia passare circa l’80% della luce visibile. Si tratta di una soluzione che prevede alti costi iniziali perché il materiale fotovoltaico è dato da sali organici trasparenti in grado di assorbire le radiazioni solari con frequenze nell’infrarosso e nell’ultravioletto, vale a dire lunghezze d’onda non visibili all’occhio umano, lasciando così passare la luce.

La vera e propria produzione di elettricità è deputata al classico materiale fotovoltaico: i sali organici, assorbendo diverse lunghezze d’onda, producono una luminescenza con frequenze vicino all’infrarosso, tali frequenze sono captate dalle celle fotovoltaiche e convertite in energia elettrica. Queste tegole solari hanno un rendimento molto basso ma possono essere utili per garantire illuminazione naturale ai sottotetti.

– Scandole fotovoltaiche 

Si tratta di semplici tegole che all’occorrenza possono essere piatte o ricurve. Sono costituite da un film sottile fotovoltaico posto su un supporto che in genere è dato da resina. Sono molto versatili e rappresentano la soluzione ideale.

Caratteristiche

Adesso che sai cosa sono le tegole fotovoltaiche, e quali tipologie potrai trovare in commercio, ti sarà utile conoscere nel dettaglio anche tutte le caratteristiche appartenenti a questi elementi.
Intanto le tegole solari posseggono tutte le caratteristiche delle tipologie di tegole viste in precedenza, questo significa che sono ovviamente impermeabili, e che sono costruite per resistere a carichi notevoli, come nel caso di forte vento o di accumulo di neve o acqua piovana.

Le tegole fotovoltaiche sono anche dotate di un ottimo isolamento acustico e di una estetica che gli consente di rispettare non solo i canoni paesaggistici, ma anche i desideri del proprietario di casa. Pur non essendo belle come le tegole classiche, quelle solari rappresentano comunque un ottimo compromesso anche estetico.

Ma devi anche sapere che le prestazioni delle tegole solari non sono ovviamente paragonabili a quelle di un impianto fotovoltaico standard. Questo perché le tegole hanno una forma che può causare svariati ombreggiamenti sulla superficie fotovoltaica, il che causa un calo complessivo delle prestazioni. Allo stesso modo, per via dei materiali di costruzione di una tegola, questi elementi tendono a riscaldarsi e di conseguenza le celle perdono efficienza. Inoltre, si tratta comunque di sistemi fotovoltaici miniaturizzati e molto complessi, cosa che può causare sovente dei guasti alle connessioni delle celle, con conseguenti perdite energetiche.

Solitamente le dimensioni di queste tegole, sono di circa quattro volte superiori a quelle normali, ma risultano essere facilmente posizionabili come le altre.

Due collettori di alluminio pressofuso sono solitamente posizionati alle estremità delle tegole, capaci di veicolare il fluido vettore termico da una tegola all’altra (glicole propilenico atossico come ad esempio quello del condizionatore).

Indicativamente il fluido vettore entra nella prima tegola posizionata in basso, vicino alla grondaia, per poi arrivare alle ultime tegole, quelle posizionate all’estremità del tetto, verso l’alto. Grazie al ricircolo forzato il fluido assorbe energia termica e luminosa dall’esterno (dall’ambiente), energia che viene rilasciata nello scambiatore dell’impianto sanitario dell’edificio. Vengono prodotte anche tegole solari realizzate in plastica stampata ad iniezione dotate di un’apertura trasparente in plexiglas che permette alla luce di raggiungere le celle solari.

Posa in opera

Le tegole solari possono essere installate sia su di un edificio nuovo quanto andando invece a sostituire le vecchie tegole andando ad eseguire una ristrutturazione del tetto. La pendenza può oscillare tra i 5 ed i 60 gradi di pendenza, tipici di alcune costruzioni particolari.

L’integrazione di questo tipo di tegole in quelle tradizionali è omogenea, in quanto la cella termica / fotovoltaica che risulta inserita all’interno della tegola stessa, risulta facente parte dell’elemento architettonico che può essere specificamente costruito con materiali, colori, moduli al fine di risultare complanare alle tegole esistenti nel tetto.

La posa in opera avviene come per una normale tegola costruita con generici materiali di costruzione (laterizi) come anchel’innesto meccanico ed elettrico (resistente alle intemperie)

Il risultato estetico può davvero essere molto diversificato, in quanto è possibile ottenere una integrazione ottimale con il contesto architettonico presente, che sia futuristico ed ultratecnologico invece che caratterizzato da stile rustico o antico.

Particolare interesse riveste il collegamento elettrico alla centralina, che permette una rapida è facile individuazione di eventuali anomalie di funzionamento.

Dall’interno dell’abitazione si ha la possibilità di avere il totale controllo dell’impianto grazie la centralina, che permette una rapida è facile individuazione di eventuali anomalie di funzionamento.

La centralina ha il compito importante di monitorare costantemente il corretto funzionamento dell’impianto, l’irraggiamento solare, la temperatura del tetto, andando ad evidenziare quanto necessario i diversi cambiamenti di stato dell’impianto, impianto solitamente dotato anche di crono termostato come previsto ormai in qualunque tipo di impianto di riscaldamento.

Il controllo dell’impianto deve essere semplice ed immediato, e la centralina esegue diagnosi costanti.

Energia prodotta

Indicativamente per produrre 1 kWp (chilowatt picco, unità di misura della potenza teorica massima cui è capace di produrre un generatore elettrico) sono necessari circa 18 mq di tegole solari (tegole fotovoltaiche), 0,07 mq circa per ciascuna tegola.

Si può andare da circa 1.000 kWh prodotti nel nord Italia in edifici con esposizione a sud, ai 1.500 kWh prodotti nell’arco di un anno, con tegole fotovoltaiche installate ad una pendenza media di 30 gradi con un tetto della superficie di 18 mq.

Questa tipologia di tegole può realmente rappresentare una interessante e valida soluzione per produrre energia elettrica e termica da fonte solare.